外乱除去機能をもつフェ-ズロック半導体レ-ザ-干渉計による実時間表面形状計測

使用具有干扰消除功能的锁相半导体激光干涉仪进行实时表面形状测量

• 批准号: 02650027
• 负责人: 佐々木 修己
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650027/
• 关键词: 半導体レ-ザ; レ-ザ干渉計; 表面形状計測

光源として半導体レ-ザを用い,半導体レ-ザの発振波長可能性を積極的に利用することにより,周囲の環境条件の悪い工場内においても,数ナノメ-タの精度で表面形状を実時間で容易に測定できる高精度なフェ-ズロック半導体レ-ザ干渉計を構成した。半導体レ-ザ干渉計では,温度変化に伴う半導体レ-ザの発振波長の変動や光学部品の機械的振動などの外乱により,干渉信号の位相が変動する。この位相変動が表面形状として測定されるため正確な表面形状計測が困難となる。そこで,外乱による位相変動を固定された測定点において検出し,測定点を走査することにより得られる表面形状から,この位相変動を差し引くことにより,正しい表面形状を得る。この2つの測定点に対するフェ-ズロックのフィ-ドバック制御の操作を交互に行い、外乱を除去しながら高い測定精度で表面形状計測を行った。まず,外乱除去の基本特性を調べるために走査する測定点を固定した。干渉計内のミラ-を正弦波振動させることで位相変動を与えた。走査する測定点と固定された測定点で検出されたそれぞれの位相変動の差の2乗和平均根を求め,外乱除去の程度を評価した。その結果,完全に除去されずに残る外乱の大きさは5ナノメ-タ位であることが示された。次に,ダイヤモンドバイトで切削されたアルミニウム円板の表面形状を測定した。繰り返し測定精度は,外乱を除去しない時は約20ナノメ-タであるのに対し,外乱を除去した時は約5ナノメ-タであり,外乱による影響を約1/4以下に抑えることができた。最後に,アルゴンレ-ザを光源とする正弦波位相変調干渉計を本フェ-ズロック干渉計と同時に用い,2波長干渉計を試みた。これにより,ミクロンオ-ダの大きな変化をもつ表面形状を,同様なフィ-ドバック制御によって実時間で測定できることを原理的に確かめた。

The light source is sensitive to the half-body vibration wave length, the half-body vibration wave length is likely to make active use of the environmental conditions, and the temperature in the workshop is affected by the environmental conditions. it is easy to measure the accuracy of the surface shape measurement in time and time to determine the accuracy of the high-precision shock wave. The temperature change is accompanied by the vibration of the optical parts, the vibration of the optical parts and the phase response of the dry signal. The surface shape measurement is correct. The surface shape calculation is not correct. In order to improve the shape of the surface, the phase error, the phase error, the fixed point, the surface shape and the surface shape are obtained. The operation of the control operation is interactive, and the surface shape calculation line of the high precision measurement accuracy is removed. In order to remove the basic characteristics, the measurement point is fixed. In the interference plan, the sinusoidal wave oscillates, the wave moves, the phase moves and the wave moves. Use the fixed point measurement system to determine the phase error 2 and the average root error, and remove the degree of error. In the result of the test, you can completely get rid of the residual external disorder, and you will find that there is no error in the first place. In the second place, the surface shape of the plate is measured. The accuracy of the measurement is returned, the error time is about 20 kHz, and the downtime is about 5 ppm. The impact of the disturbance is less than 1 ppm and below 4 ppm. At the end of the day, the sinusoidal phase interferometer is used to measure the sinusoidal phase of the optical source, and the microwave interferometer is used at the same time, and the 2-wavelength dry circuit is tested. Make sure that the surface shape of the device is changed, and that the time limit is used to determine the principle of the computer system.