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上海長方光學儀器有限公司

清華大學研發高端激光干涉測量儀器 打破國外技術壟斷

2017-06-12 15:37:28  來源:儀器網原創 瀏覽量:3037次
【導讀】根據不同的測量方法,典型的測量儀器可分為:透視電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡、粒度分析儀。

  超精密測控和微納尺度測量,都需要激光干涉測量來現實,長久以來,因為高端激光干涉測量儀器的核心技術的空白,我國長期依賴進行儀器。

  清華大學研究團隊終于攻克技術難題,研發出了高端激光干涉測量儀器。為我國對光刻機雙工件臺研發奠定了基礎。激光干涉測量技術是保障可溯源納米測量的重要途徑。

激光.jpg

  可溯源納米測量的方法,納米計量主要指對被測量物的1~100nm長度值的帶不確定度的測量,并且這個測量值可以溯源到長度基準光波長,先用納米水平的有證標準物質校準測量所使用的儀器,再用該儀器測量納米物質的長度,根據不同的測量方法,典型的測量儀器可分為:透視電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡、粒度分析儀。

  激光干涉儀干涉測量法的原理

  激光干涉儀是以干涉測量法為原理,利用激光作為長度基準,對數控設備(加工中心、三坐標測量機等)的位置精度(定位精度、重復定位精度等)、幾何精度(俯仰扭擺角度、直線度、垂直度等)進行精密測量的精密測量儀器。

  激光具有三個重要的特性:①波長穩定②波長短③具有干涉性。

2.jpg

  一個角錐反射鏡緊緊固定在分光鏡上,形成固定長度參考光束。另一個角錐反射鏡相對于分光鏡移動,形成變化長度測量光束。

  從激光頭射出的激光光束具有單一頻率,標稱波長為633nm,長期波長穩定性(真空中)優于0.05ppm。當此光束到達偏振分光鏡時,被分成兩束光——反射光束和透射光束。這兩束光被傳送到各自的角錐反射鏡中,然后反射回分光鏡中,在嵌于激光頭中的探測器中形成干涉光束。

  如果兩光程差不變化,探測器將在相長干涉和相消干涉的兩端之間的某個位置觀察到一個穩定的信號。

  如果兩光程差發生變化,每次光路變化時探測器都能觀察到相長干涉和相消干涉兩端之間的信號變化。這些變化(條紋)被數出來,用于計算兩光程差的變化。測量的長度等于條紋數乘以激光波長的一半。

  隨著我國研發技術的飛速發展,期待不久的將來,我國的高端激光干涉測量儀器成為國際領先設備。


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2017-06-12 15:37:28
標簽:激光干涉 , 測量儀器 , 超精密測控 , 微納尺度測量
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