[发明专利]一种自动激光聚焦形貌测量系统

摘要

本发明涉及一种自动激光聚焦形貌测量系统，用以对置于纳米三维位移机构上的测试工件的形貌进行测量，包括四象限探测器、柱面镜、非偏振分束立方体、衍射光栅、半导体激光二极管、压电陶瓷纳米位移器、显微物镜、纳米三维位移机构、信号调理电路、AD数据采集卡、工控机、压电陶瓷纳米位移器控制器和纳米三维位移台机构控制器；四象限探测器获取的聚焦误差信号输入到工控机；工控机通过分析聚焦误差信号利用压电陶瓷纳米位移器控制器控制压电陶瓷纳米位移器带动显微物镜在测试工件表面做垂直扫描，保证测试工件表面处于光路的聚焦位置，在连续测量过程中，获得测试工件的三维形貌。

主权项

1.一种自动激光聚焦形貌测量系统，用以对置于纳米三维位移机构上的测试工件的形貌进行测量，包括四象限探测器、柱面镜、非偏振分束立方体、衍射光栅、半导体激光二极管、压电陶瓷纳米位移器、显微物镜、纳米三维位移机构、信号调理电路、AD数据采集卡、工控机、压电陶瓷纳米位移器控制器和纳米三维位移台机构控制器；由半导体激光二极管发出入射光束通过衍射光栅、分光棱镜、显微物镜投射到测试工件的被测表面，反射后经显微物镜、非偏振分束立方体、柱面镜照射在四象限探测器上；四象限探测器获取的聚焦误差信号通过信号调理电路、AD数据采集卡输入到工控机；工控机通过分析聚焦误差信号利用压电陶瓷纳米位移器控制器控制压电陶瓷纳米位移器带动显微物镜在测试工件表面做垂直扫描，保证测试工件表面处于光路的聚焦位置，即聚焦误差信号在线性范围内的纵向坐标为，工控机记录保存压电陶瓷纳米位移器的位置坐标。工控机控制纳米三维位移机构进行连续栅线扫描，工控机根据聚焦误差信号判断测试工件的表面处于离焦时，即聚焦误差信号在线性范围内的纵向坐标不为，工控机通过压电陶瓷纳米位移器控制器控制压电陶瓷纳米位移器带动显微物镜垂直扫描，重新使得测试工件的表面处于聚焦状态，在连续测量过程中，保存纳米三维位移结构的坐标和测试工件聚焦位置时的压电陶瓷纳米位移器的坐标，获得测试工件的三维形貌。