1 广西师范大学物理科学与技术学院, 广西 桂林 541004
2 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
双频激光外差干涉法与扫描探针相结合的超精表面缺陷检测系统具有很高的分辨率。但系统光源和光学器件的各种误差因素会产生非线性混频误差，影响系统精确测量。利用琼斯矩阵分析了同时存在激光光源椭圆偏振化和方位角误差以及光学器件相位延迟和偏振泄漏等综合因素引起的偏振态变化，并由此研究了它们频率混叠产生的非线性误差。结果表明，由各种误差因素引起的非线性混频误差呈正弦规律变化，激光光源非理想和偏振分光镜对位移测量误差影响较大而1/4 波片的影响较小。同时，结合计算结果对系统提出了减少非线性误差的方法措施。
测量 外差干涉 偏振光 琼斯矩阵 频率混叠 非线性误差 激光与光电子学进展
2015, 52(2): 021203
清华大学 精密仪器与机械学系 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
微探针是扫描探针显微镜(SPM)的重要组成部件, 其共振频率等振动特性直接影响系统的性能。给出了系统微探针共振频率的测试方法, 对微探针在压电陶瓷驱动力作用下的受迫振动进行了有限元分析。提出了相位变化0.1°所对应的0.1nm位移分辨率的双频激光外差干涉光学测量系统, 对微探针纳米尺度振动特性进行了测试对比实验, 并对SPM标定样块进行了比对分析。实验结果验证了双频激光外差干涉测量方法的可行性和其应用价值。
光学测量 微探针 纳米尺度振动 外差干涉 共振频率 optical measurement microprobe nanoscale vibration heterodyne interferometry resonant frequency
