[发明专利]表面形貌抗振干涉测量系统

摘要

表面形貌抗振干涉测量系统，包括白光光源，声光可调滤光器，第一分光镜，第二分光镜，测量模块和补偿模块；声光可调滤光器依次与驱动器，单片机扫频模块和声光可调滤光器与DSP模块控制单元连接，单片机扫频模块由声光可调滤光器与DSP模块控制单元触发；测量模块包括CCD相机和计算机，测量模块工作时单片机扫频模块采用低速扫频模式，声光可调滤光器与DSP模块控制单元受控于计算机；补偿模块包括光电探测器，DSP控制模块和压电陶瓷，补偿模块工作时单片机扫频模块采用高速扫频模式。本发明具有只需使用一个光源即可实现振动补偿的，能够实现在线测量，结构简单、价格低廉的优点。

主权项

1.表面形貌抗振干涉测量系统，其特征在于：该测量系统包括白光光源，将白光光源过滤成单色光的声光可调滤光器（AOTF），和使单色光分成两路的第一分光镜，一路单色光经第一物镜入射到被测工件，另一路单色光经第二物镜入射到参考反射镜，入射到被测工件和参考反射镜的单色光被反射后在第一分光镜处汇合并产生干涉，干涉光经第二分光镜分成两路，第一路干涉光进入用于获取被测工件的表面形貌的测量模块，第二路干涉光进入用于抑制噪声干扰的补偿模块；声光可调滤光器依次与驱动器，单片机扫频模块和声光可调滤光器与DSP模块控制单元连接，单片机扫频模块由声光可调滤光器与DSP模块控制单元触发；测量模块包括CCD相机和计算机，测量模块工作时单片机扫频模块采用低速扫频模式，第一路干涉光经第一成像透镜进入CCD相机，CCD相机采集第一路干涉光形成的干涉图像并将干涉图像输入计算机中，计算机计算获得被测工件的表面三维形貌，被测工件上任意点的高度值的计算公式为：；其中，，为随时间快速变化的波数，为标准块的高度，为已知量；声光可调滤光器与DSP模块控制单元受控于计算机；补偿模块包括光电探测器，DSP控制模块和压电陶瓷，补偿模块工作时单片机扫频模块采用高速扫频模式，第二路干涉光经第二成像透镜进入光电探测器，光电探测器将光信号转换为电信号并将该电信号输入DSP控制模块，DSP控制模块计算出需要补偿的光程差，，其中为振动起始时刻的相位；为随时间快速变化的波数，与AOTF的控制相关；为高速扫频起始时刻的单臂光程差，为高速扫频结束时刻的单臂光程差；压电陶瓷受控于DSP控制模块，压电陶瓷与参考反射镜固定，压电陶瓷的形变长度等于参考反射镜移动的距离。