为实现对大曲率表面轮廓进行高效、准确的非接触测量,提出一种基于差动共焦原理的单轴法线跟踪式测量方法,具有高分辨力和高信噪比的优点。分析了影响系统分辨力的因素,研究了在入射光为高斯光束时倾斜对于差动共焦探测的影响,通过理论模型及实验验证了光束倾斜时针孔偏移及针孔大小的最佳尺寸。建立了相应的传感系统,实验表明,所建系统可以很好地跟踪被测表面,其轴向分辨力优于5nm,组合高精度激光干涉测长系统后可用于大曲率表面轮廓的精密测量。
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