合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
众所周知由于两个干涉臂光路不匹配和参考镜面与被测表面的离焦, 要得到相干长度非常短的 Linnik白光干涉仪的干涉条纹是非常困难的。本文提出了一种自动调节的方法来解决这个问题。为了实现参考镜面和被测表面的对焦, 在商用 DVD读取头的基础上, 对其像散法进行改进, 具体方法是对和信号 SS设定一个阈值, 通过此阈值对归一化后的 FES曲线(NFES)进行裁剪, 从而获得一个与离焦距离成单调关系的曲线 (TNFES), 其过零点对应的就是焦点。经过实验证明, 改进后的自动对焦系统的动态范围为 190 μm, 平均灵敏度 70 mV/μm, 平均标准偏差 0.041 μm, 分辨率 4.4 nm, 不确定度 55 nm。此外为了最小化两个干涉臂的光程差, 本文采用均方根 RMSFC算法来计算成像在 CCD上的干涉条纹的对比度, 通过找到其最大值来最小化光程差。实验证明本文提出的自动方法可以有效地获得 Linnik白光干涉仪的干涉条纹。
自动对焦 Linnik白光干涉仪 DVD读取头 FES曲线 autofocus Linnik white light interferometry DVD pickup head FES curve