论文名称：Linnik偏振白光干涉微纳测量的关键技术研究

论文作者：合肥工业大学/ 董敬涛

指导教师：卢荣胜《研究领域：机器视觉及其应用、自动光学检测技术、变形应变光学全场测量技术、光学微纳测量技术、数字图像处理及应用等。》

当前半导体、微机电、微光学系统的工艺研究和质量控制都需要用到精密测量。因此，针对微纳米尺度的三维非接触式测量系统及其技术的研究具有重要的学术价值和现实意义。论文提出了基于Linnik架构的偏振白光干涉三维非接触式测量技术，主要在干涉系统的原理方法上进行了创新，在此基础上搭建了实验系统，并通过应用开发研究扩展了系统的测量功能。

原理方法上的创新主要包括以下几个方面：

（1）在Linnik干涉架构中集成了自动对焦系统，实现了两个干涉臂的快速自动对焦。自动对焦系统具有190μm的动态范围，测量精度55 nm，自动对焦时间不大于0.3秒。

（2）在两个干涉臂自动对焦的前提下，提出了干涉条纹自动搜索的策略和算法，实现了Linnik干涉条纹的自动搜索，速度为2.2 min/mm，定位误差不超过一个干涉条纹周期。

（3）研究了用于测量膜厚多层干涉信号的解调算法，提出了傅立叶相位和振幅加权的透明膜厚测量技术，该技术结合了傅立叶相位的高分辨率和傅立叶振幅的高重复性的两个优点。

（4）研究了移相干涉算法，提出了具有高计算效率和极小残余寄生条纹量的五点差分格式移相算法。

（5）针对PZT移相器对波长具有依赖性的问题，提出了移相量八倍于半波片旋转角的消色差几何移相干涉技术，其具备了目前最大的几何移相放大倍率和最好的消色差性。……