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摘要
为实现高精度、高轴向分辨率的光谱共焦显微位移测量，提出一种将二元衍射透镜引入测量系统的方法。该方法中二元衍射透镜相比于传统折射透镜色散线性度更好，且在消色差的同时减小单色像差特别是对测量影响较大的轴上球差的影响。在数据处理上采用中值滤波减小随机噪声对谱峰定位造成的影响，质心法和多项式拟合的方法分别减小峰值波长提取和标定曲线拟合的误差。实验选用白光光源，采用50×物镜和100×物镜分别和二元衍射透镜组合搭建系统，通过PI纳米位移台对系统进行标定和测量。实验结果表明，100×物镜系统测量精度更高，测得该系统在432～807 nm的波长范围内，测量范围为40μm，系统的平均测量精度可达0.046 2μm，轴向分辨率优于0.2μm，符合微小间距测量的要求。
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