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研究生:張智揚
論文名稱:基於電光調制器相移干涉術之全場等效波長三維表面形貌儀
論文名稱(外文):Full-field Effective-wavelength 3D Profilometer base on Phase-shift Interferometry with Electro-optic Modulator
指導教授:陳坤煌陳坤煌引用關係
口試委員:邱銘宏陳敬恒
口試日期:2016-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:表面形貌量測相移干涉儀等效波長電光調制器
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本論文以Twyman-Green干涉儀為基礎,提出以使用電光調制器的相移法於物體表面形貌之研究。在架構上,以偏極光束通過改良式Twyman-Green干涉儀以形成干涉條紋,由CCD相機擷取干涉圖形。並且經由電光調制器調制相位與Carré相移技術後,分析干涉條紋之強度以獲得待測物的相位分佈,再將待測物的相位分佈代入到所推導的方程式中,即可還原出物體之三維表面形貌。在實驗上,以已知規格的塊規來驗證此方法之可行性,實驗結果與理論值之間有良好的對應性。由於使用電光調制器進行相移,因此具有快速量測、誤差低的優點,而合成波長技術可以使測量範圍擴大到公分尺度。且本方法亦有架構簡單、易組裝與操作、非破壞性以及高靈敏度等優點。
摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 本文架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 前言 5
2.2 表面形貌測量方法介紹 5
2.2.1 光探針掃描方法 5
2.2.2 疊紋法 12
2.2.3外差干涉術 14
2.2.4白光干涉術 16
2.2.5 相移干涉術 8
2.3 小結 17
第三章 表面形貌量測之相關理論 20
3.1 前言 20
3.2干涉術原理 20
3.3相移干涉術原理 22
3.4 相位調制方法 23
3.4.1相位演算法 26
3.5 電光晶體之相移調制方法 29
3.6 合成波長 32
3.7誤差分析 34
3.7.1偏極混合誤差 34
3.7.2灰階化誤差 36
3.8小結 36
第四章 測量原理與實驗結果 37
4.1 前言 37
4.2 測量原理 37
4.3 實驗結果 42
4.4 討論 48
4.5 小結 52
第五章 結論 53
參考文獻 54
[1] J. M. Bennett and J. H. Dancy, “Stylus profiling instrument for measuring statistical properties,” Appl. Opt. 1785, Vol. 20, No. 10 (1981). doi: 10.1364/AO.20.001785
[2] 張茂男, 古硯涵, 游明翰, “奈米探針工程技術於掃描探針顯微術之應用,” 奈米通訊 19卷No.4.
[3] 蘇健穎, 周曉宇, 陳至信, ”掃描探針顯微術於奈米尺度微影之應用.
[4] 黃英碩, ” 掃描探針顯微術的原理及應用,” 科儀新知第二十六卷第四期 (2005).
[5] Peisen S. Huang and Xiaorong R. Xu, ”Design of an optical probe for surface profile measurement,” Opt. Eng. 38(7), 12231228 (1999). doi:10.1117/1.602279
[6] Wei Gao and Satoshi Kiyono, ”Development of an optical probe for profile measurement of mirror surfaces,” Opt. Eng. 36(12), 33603366 (1997). doi:10.1117/1.601563
[7] N. R. Sivakumar, W. K. Hui, K. Venkatakrishnan and B. K. A. Ngoi, ”Large surface profile measurement with instantaneous phase-shifting interferometry,” Opt. Eng. 42(2) 367–372 (2003). doi:10.1117/1.1532331
[8] Sanjib Chatterjee, Y. Pavan Kumar,’’ Measurement of surface profile of a long-radius optical surface with wedge phase shifting lateral shear interferometer,’’ Opt. Eng. 49(10), 103602 (2010). doi:10.1117/1.3491205
[9] Saba Mirza and Chandra Shakher, ’’Surface profiling using phase shifting Talbot interferometric technique,’’ Opt. Eng. 44(1), 013601 (2005). doi:10.1117/1.1827608
[10] Samuel Choi, Shouhei Takahashi, Osami Sasaki and Takamasa Suzuki, ’’Three-dimensional step–height measurement using sinusoidal wavelength scanning interferometer with four-step phase-shift method,” Opt. Eng. 53(8), 084110 (2014).doi:10.1117/1.OE.53.8.084110
[11]Mitsuo Takeda, Hideki Ina, and Seiji Kobayashi, “Fourier-transform method of fringe-pattern analysis for computer-based topography and interferometry,” J. Opt. Soc. Am. 72(1), 156160 (1982). doi:10.1364/JOSA.72.000156
[12] Lianhua Jin, Yutaka Kodera, Toru Yoshizawa, Yukitoshi Otani , “Shadow moiré profilometry using the phase-shifting method, ” Opt. Eng. 39(8) 2119–2123 (2000). doi:10.1117/1.1305468
[13] Toru Yoshizawa, and Teiyu Tomisawa, “Shadow moiré topography by means of the phase-shift method, ” Opt. Eng. 32(7), (1993). doi:10.1117/1.1305468
[14] Guan Chang Jin, and Shouhong Tang, “Automated moiré contouring of diffuse surfaces, ” Opt. Eng. 28(11), 12111215 (1989). doi:10.1117/12.7977121
[15] Tetsuya Matsumoto, Yoichi Kitagawa, Masaaki Adachi, and Akihiro Hayashi, “Moiré topography for three-dimensional profile measurement using the interference fringes of a laser, ” Opt. Eng. 31(12), 26682673 (1992).doi:10.1117/12.60019
[16] Matthias Rottenkolber and Halina Podbielska, “Measuring ophthalmologic surfaces by means of moiré deflectometry”, Opt. Eng. 35(4), 11241133 (1996).doi:10.1117/1.600601
[17] José María Enguita, Ignacio Álvarez and María Frade, “Common-path two-wavelength interferometer with submicron precision for profile measurements in on-line applications,” Opt. Eng. 49(2), 023602 (2010). doi:10.1117/1.3321709
[18] 楊惠婷(2006),“垂直入射移相干涉術測量物體二維階高及折射率分佈,”國立交通大學光電工程研究所碩士論文。
[19]Katherine Creath, Yeou-Yen Cheng, and James C. Wyant, “Contouring aspheric surfaces using two-wavelength phase-shifting interferometry,” Opt. Acta. 32, 14551465 (1985).doi:10.1080/713821689
[20] P. Hariharan, B. F. Oreb, T. Eiju, “Digital phase shifting interferometry: a simple error compensating phase calculation algorithm,” Appl. Opt. 26, 2504–2505 (1987).doi:10.1364/AO.26.002504
[21]Dan Pantzer, Jacob Politch, and Leif Ek, “Heterodyne profiling instrument for the angstrom region,” Appl. Opt. 25, 41684172 (1986). doi: 10.1364/AO.25.004168
[22]Gary E. Sommargren, “Optical heterodyne profilometry,” Appl. Opt. 20, 610618 (1981). doi:10.1364/AO.20.000610
[23]Hung-Chih Hsieh, Yen-Liang Chen, Zhi-Chen Jian, Wang-Tsung Wu and Der-Chin Su, “Two-wavelength full-field heterodyne interferometric profilometry,” Meas. Sci. Technol. 20, pp.025307 (2009).doi: 10.1088/0957-0233/20/2/025307
[24]Brian Bowe, and Vincent Toal, “White light interferometric surface profiler,” Opt. Eng. 37(6), 17961799 (1998). doi:10.1117/1.601727
[25]P. A. Flournoy, R. W. McClure, and G. Wyntjes, “White-Light Interferometric Thickness Gauge,” Appl. Opt. 11, 19071915 (1972). doi:10.1364/AO.11.001907
[26]James C. Wyant, and G. Wyntjes, “White Light Interferometry,” Proc. SPIE 4737, 98107 (2002).
[27]陳聰閔, “使用外差疊紋法測量角膜表面形貌之研究,” 逢甲大學電機工程學系碩士班碩士論文, (2013).
[28]H. Takasaki, M. Isobe, T. Masaki, A. Konda, T. Agatasuma, and Y. Watanable, “An automatic retardation meter for automatic polarimetry by means of an ADP polarization modulator,” Appl. Opt. 3, 371377 (1964). doi:10.1364/AO.3.000345
[29]Bruce H. Billings, “The electro-optic effect in uniaxial crystal of the type XH2PO4. I. Theoretical,” J. Opt. Sci. Am. 39, 127133 (1949). doi:10.1364/JOSA.39.000802
[30]吳旺聰, “外差干涉術在中央條紋法的應用與誤差分析,” 國立 交通大學光電工程研究所博士論文, (2011).
[31]陳彥良, “全場顯微干涉術及其在折射率及表面形貌之量測應用,” 國立 交通大學光電工程研究所博士論文, (2010).
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