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纳米级光栅位移测量中关键技术的研究  
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【作者】 杜列波;
【导师】 吕海宝;
【学位授予单位】 国防科学技术大学;
【学科专业名称】 测试计量技术及仪器
【学位年度】 2004
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 国防科学技术大学
【网络出版投稿时间】 2005-11-07
【关键词】 光栅; 条纹; 细分; 自相关; 遗传算法; 傅立叶变换;
【英文关键词】 Grating; Fringe; Subdivision; Reference; Genetic algorithm; Fourier transform;
【中文摘要】 在微电子、超精加工等现代工业技术领域,对精密位移测量的要求越来越高。有些应用场合既要求测量分辨率达到纳米级,又要求有很大的测量范围。本文主要就大量程纳米级光栅位移测量系统的关键技术进行研究。 对光路系统产生的莫尔(干涉)条纹进行高倍数细分是光栅位移测量系统获得纳米级分辨率的主要途径,也是唯一途径,软件细分方法常常应用于此。传统的软件细分方法都基于两路正交的理想(正)余弦信号,对信号的质量要求很高,有很大的局限性。 本文针对传统软件细分方法的局限性,首次提出了三种新的条纹细分方法:基于自相关系数的条纹细分法、基于遗传算法的条纹细分方法和基于傅立叶变换的条纹细分方法。分别介绍了这三种细分方法的原理和实现方案,通过仿真和实验进行验证,分析了它们各自的适用范围。 基于自相关系数的条纹细分方法处理速度快,但是受信号中的谐波影响,一般适于在条纹信号质量较好的场合下应用。基于遗传算法的条纹细分方法处理速度慢,但是不受谐波的影响,适于静态测量和信号变化缓慢的测量。基于傅立叶变换的条纹细分法,其处理速度介于前面两种细分方法之间。但是,该方...
【英文摘要】 In contemporary industrial field such as microelectronics and ultra-precision manufacture, the displacement measurement with high precision is in great demand. Not only the measurement resolution is required to reach nanometer level in some application, but also the measurement distance is needed to get longer and longer. In this dissertation, the technologies are studied which correlate to grating displacement measurement system with long-range displacement and nanometer resolution.Fringe subdivision is th...
【更新日期】 2006-03-16

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导师:吕海宝    导师单位:国防科学技术大学    学位授予单位:国防科学技术大学
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