一、二维纳米激光测量系统的研究（论文文献综述）
丁雪萌[1]（2021）在《激光偏振干涉测长非线性误差检测》文中进行了进一步梳理长度和位移是目前科学技术领域里比较重要的物理量,随着科学技术的进步与发展,航空航天、精密机械制造加工、纳米技术工业装备等各个领域对位移测量的精度准确度要求越来越高。而在测量位移的多种方法中,激光测量由于本身的非接触特性、测量速度快、可溯源等特性,被广泛应用于各个领域。而其中单频激光干涉仪相对于双频激光干涉仪来说,在满足高精度和高分辨率的条件下,具有信号处理过程简单、易于集成、系统结构简单等特点。本系统基于迈克尔逊干涉的基本原理,采用分偏振态的方法设计光路,设计了一种检测位移和位移误差的方法,并通过实验进行实验验证。论文主要完成的工作总结如下:（1）介绍了激光干涉测长的基本原理,完善了实验系统光路。设计了测量镜驱动结构的装夹部分,使测量镜可以随所给电压变化而移动。（2）完善了激光干涉测长系统的硬件电路设计。设计了电荷驱动压电陶瓷电路,实现了对测量镜的驱动。完善了光电转换电路以及后级处理电路,降低了四路光信号的直流偏置和不等幅误差。（3）完成了激光干涉测长系统的软件程序设计。利用Lab VIEW进行软件程序的编写,实现了利用数据采集功能,以及位移计算、位移误差计算、位移误差分析等功能。（4）进行了激光干涉测长非线性误差测量实验。计算了不同输入信号产生不同的位移值,完成了测量系统非线性误差的计算,完成了测量系统非线性误差的分析。实验结果表明,激光干涉测长系统中的非线性误差中,主要含有单倍频误差和二倍频误差,其中二倍频误差在测量条件不变的情况下几乎不变,而单倍频误差则会在一定范围内无规律波动。
王合文[2]（2021）在《二维纳米时栅位移测量理论与实验研究》文中研究说明随着高端制造业的不断发展,纳米位移测量技术在保证高精度、高分辨力的同时,对大量程、多维度、多参数测量需求也日趋迫切。尤其是以纳米数控机床、高端光刻机等为代表的超精密加工设备,更是要求系统工作台在X和Y二维方向同时实现大量程纳米级的位移测量。目前,实现平面二维位移测量的方法主要有两种:其一,采用两套单自由度传感器正交安装的形式,通过组合测量方法实现平面二维位移测量;其二,直接通过单一传感器实现平面二维位移测量。在第一种方法中,安装定位通常会引入阿贝误差,降低系统测量精度,并且存在结构复杂、成本较高等不足。在第二种方法中,平面二维光栅一直处于该技术领域的领先地位,但其难以实现大范围高精度的制造,导致其性能让难以进一步提升。此外,我国关于平面二维光栅的研究相对滞后发达国家,仍处于跟踪研究状态,缺乏原创核心技术。并且,国外长期对我国实行技术封锁,高精度二维位移传感器严重依赖进口。因此,研究具有自主知识产权的平面二维位移测量技术显得至关重要。为此,作者所在课题组在原创一维纳米时栅测量技术基础上,提出了一种基于平面离散电容阵列结构的平面二维纳米时栅位移传感器。通过交变电场构建双匀速运动坐标系,将位移基准溯源至时间量,解决了分辨力受到栅距制约的问题,并且以平板电容作为传感器单元可有效降低了对制造精度的要求。本文以纳米时栅位移测量技术为基础,围绕如何在二维平面实现大量程、高精度位移测量这一目标进行了深入研究,主要研究内容和创新点如下:（1）阐述了纳米时栅测量原理,提出了一种基于离散式栅面阵列传感的平面二维纳米时栅测量方法。首先,提出了一种基于平面正交的离散式栅面空间排布的激励电极编码方法。将两个一维激励电极阵列先离散为等间距的正方形电极,再以国际象棋棋盘上的黑白色方格形式在同一平面进行错位排布,实现了激励电极的二维编码。其次,建立了平面二维纳米时栅测量模型,阐明了传感器输出信号耦合机理。最后,提出了一种基于多路信号组合运算的信号解耦方法。通过构建一种具有特殊空间排布规律的感应电极阵列,利用简单的组合运算滤除了非测量方向空间位移信息,实现了二维位移测量信号解耦。（2）建立了基于平面二维纳米时栅测量原理的误差理论,揭示了传感器电场分布引起的空间谐波特性及测量误差耦合机理。构建了二维电场模型,揭示了传感器电场分布引起的空间谐波特性。基于传感器输出信号耦合机理,建立了误差数学模型,分析了输出信号中不同频次空间谐波与测量误差之间的内在联系,研究了平面二维纳米时栅传感器在不同安装间隙、激励信号幅值不等、驻波信号相位非正交、存在高频空间谐波四种情况下的误差耦合特性。分析了解耦前后非测量方向空间谐波对测量方向误差的耦合机理,并揭示了大量程误差规律特性。（3）开展了传感器测量方法及误差耦合特性的仿真分析研究,提出了基于感应电极外形结构的空间谐波抑制方法。首先,通过有限元仿真软件建立了平面二维纳米时栅位移传感器三维仿真模型,对解耦过程中各环节输出信号、耦合误差规律特性进行了仿真分析。其次,提出了一种基于感应电极外形结构的空间谐波分量抑制方法。根据感应电极变面积积分函数曲线的变化规律特性,以正弦函数曲线为参考,优化设计感应电极外形结构。通过仿真验证,实现了对空间谐波误差的抑制。（4）搭建了实验平台,研制出了160mm×160mm平面二维纳米时栅传感器样机。对传感器周期内误差、耦合误差、线性度、稳定性、重复性等多项性能进行了测试,验证了理论分析与仿真结果的正确性。实验结果表明:采用PCB工艺制造的传感器样机在20mm的周期内测量精度为±5.88μm,线性度可达0.059%;周期内误差重复性为0.0026%,优于510nm;在二维平面160mm×160mm测量范围内,X、Y方向原始测量精度分别优于±18.78μm和±23.48μm。综上所述,本文根据提出方法、理论分析、电场仿真以及实验验证这样一种研究思想,建立了一套相对完整的平面二维纳米时栅研究理论体系和实践方法。此外,文中提出的编码及解耦方法、误差耦合特性、误差抑制方法对其他电容式位移传感器的研究具有参考意义。
罗四强[3]（2020）在《强激光场原子电离中的电子动力学操控和非绝热效应研究》文中提出高强度激光脉冲与原子分子相互作用可以产生一些传统微扰理论无法解释的非线性物理现象,如阈上电离、非次序双电离、高次谐波产生等。基于再碰撞的三步模型为理解这些物理现象提供了一个基本的物理图像,即束缚电子通过隧穿效应穿过被激光场压低的库伦势垒,然后在激光场作用下运动方向反向,最后电子有一定几率返回母核发生再碰撞。其中隧穿过程是再碰撞过程中的第一步,准确描述隧穿电子波包的初态对精确描述各种强场物理现象具有重要意义。而再碰撞过程是导致诸多强场物理现象的直接原因,研究此过程的电子动力学有助于理解强场现象的物理图像,同时也有助于通过控制再碰撞过程中的电子行为来操控强场现象的结果。本文针对再碰撞模型中的这两个过程分别进行了研究。通过设计一个双椭圆偏振激光场的实验方案,在实验上首次观测到了电子隧穿过程非绝热效应的特征结构。同时利用双色激光场实现了对单电离和非次序双电离再碰撞过程中电子动力学的操控。论文的主要研究内容如下:首先,本文研究了平行双色激光场下氙原子阈上电离中光电子角分布的形成。通过测量平行偏振双色激光场中氙原子阈上电离的光电子动量谱,发现在不同的电子发射角和双色场相对相位下,电子产率有着明显不同的不对称性分布。基于半经典轨迹模型,分离了非散射和再散射电子对阈上电离光电子角分布的相对贡献并证明了在双色激光场中再散射电子对光电子角分布的形成有不可忽略的贡献。随着双色激光场相对相位的改变,再散射电子轨迹可以发射到与激光偏振方向有较大夹角的方向上,而非散射电子轨迹主要沿激光偏振方向出射。在不同的发射角下,非散射电子和再散射电子的相对贡献有显着差异。发现调节双色激光场的相对相位可以精确地控制电子发射角以及再散射电子的相对贡献。其次,本文利用双色激光场实现了对非次序双电离中电子再碰撞时间的操控。通过实验测量双色激光场中氖原子非次序双电离产生的反冲离子动量分布,发现离子动量分布在激光偏振方向上随双色激光场相对相位的变化出现明显的振荡。使用半经典系综模型分析了关联电子的动量分布,发现双电离的两个电子在再碰撞瞬间的能量分享是极不平均的。进一步分析表明离子动量的移动对应于电子再碰撞时刻电场矢势的变化,因此再碰撞时间可以映射到离子动量上。通过调节双色激光场的相对相位,可以实现以阿秒时间精度控制非次序双电离中电子的再碰撞时间。最后本文研究了强激光场隧穿电离中的非绝热效应。设计了一个不依赖于激光强度校准和库仑效应模型的实验方案来验证强场隧穿电离的非绝热性。在此方案中,隧穿电离的非绝热程度可以简单地通过改变椭圆偏振激光脉冲的椭偏率来连续控制,同时能够保持瞬时激光电场矢势不变。实验观测到了非绝热隧穿的特征结构,验证了隧穿电离的非绝热效应。进一步实验证明了隧穿出口处的非绝热初始横向动量与瞬时有效Keldysh参数近似成正比,并发现在通常实验室的典型条件下,椭偏场中隧穿电离的绝热近似是不准确的。同时基于强场近似模型,理论上推导出了具有任意椭偏率的椭圆偏振激光脉冲中,隧穿出口的最概然初始动量和瞬时隧穿电离率的解析表达式,考虑该初始动量的结果可以和实验结果得到很好的吻合。进一步发现隧穿电子初始动量与瞬时电离率之间的关联,这对强场物理中半经典轨迹模型的改进,以及对旋转激光场中隧穿电离引起的强场现象的精确描述如高次谐波产生、非次序双电离、自旋极化电子产生、光电子全息等具有重要意义。
董欣媛[4]（2020）在《二维光栅校准系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理基于二维光栅的平面位移测量系统（简称二维光栅测量系统）具有精度高、环境稳定性高等优点,广泛应用于高精度平面位移测量场合。针对二维光栅测量系统的校准是保证其测量精度的关键,然而对二维光栅的校准多借助原子力显微镜测量微观结构参数,测量范围有限,不适用于大尺寸二维光栅;对二维光栅测量系统校准多用激光干涉仪进行单方向校准,不能同时校准两个方向。因此本文设计了一种基于共平面正交双轴激光干涉原理的二维光栅测量系统校准系统,从实验装置的结构组成与硬件实现、实验装置误差模型建立、校准装置运动误差分析等方面进行研究,搭建了二维光栅测量系统校准实验装置（简称二维光栅校准实验装置）,可以实现100mm×100mm以上的二维光栅测量系统的两轴同时校准。本文的主要研究工作如下:（1）分析了二维光栅测量系统校准需求,阐述了实现二维光栅校准功能与提高校准精度所需的关键技术,设计了基于二维激光校准的总体实现方案。（2）提出了一种基于正交双轴激光干涉的二维光栅测量系统校准方法。阐述了共平面正交二维平面镜激光干涉测量方法:二维光栅随位移平台作二维运动,测头保持固定,每一方向采用差分干涉光路与长平面反射镜进行测量,确保二维测量范围内光路连续,并对装置结构进行了布局优化;设置了基于Edlen公式的环境参数补偿系统进行激光波长实时修正;采用同步测量控制系统,实现外触发脉冲控制激光与光栅示值同步记录,进而实现二维光栅校准功能。（3）分析了实验装置的主要几何误差来源,建立了包含直线度误差与角度误差的模型。根据二维光栅测量系统的结构特点,分析了安装误差对二维光栅示值的影响,针对其安装误差建立了坐标变换模型,并针对二维光栅安装平面各项转角误差分别提出了坐标系旋转与三点支承调节水平的修正方法。（4）搭建了二维光栅校准实验装置,开发了基于C#的自动控制测量软件,利用上位机通信实现了各功能模块的集成。采用增量式二维光栅对装置进行功能测试。实验结果表明,经过初步修正后,实验装置x、y方向测量误差有效减小,从原理上验证了误差修正方法的有效性,验证了实验装置功能的可行性。
郝生财[5]（2020）在《基于二硒化钼单层及其异质结的动力学及上转换发光性能研究》文中进行了进一步梳理自2004年发现石墨烯以来,在许多学科中,二维材料独特的电学、化学、热学和光学性质引起了相当大的关注,在此后的十余年间开创了一个全新的领域。目前过渡金属硫化物中的二硒化钼相对其他材料来说是研究最少的,探索二硒化钼及其范德瓦尔斯异质结的动力学过程及其潜在应用,对于丰富该研究领域内容、拓展学科发展具有重要意义。本文采用机械剥离技术成功设计并制备二硒化钼单层及其范德瓦尔斯异质结,研究了二硒化钼单层及其范德瓦尔斯异质结构的动力学和发光过程。本文中利用六方氮化硼薄层部分覆盖二硒化钼单层来制备样品,并利用其改变局部介电环境来控制二维半导体中的激子输运。这为激子器件室温操作和激子输运控制提供了新的解决办法。在对样品的测试中,利用光致发光测量、时空分辨差分反射测量等研究了二硒化钼中的激子动力学过程。利用matlab构建刚性位移模型,提出一种理论模拟方法来描述激子的输运过程,计算出激子在50皮秒内移动约200纳米的距离,精确地确定了激子输运速度的数量级。这些结果表明,范德瓦尔斯介电屏蔽可以有效地控制二硒化钼单层半导体中激子的输运,这有助于理解介电环境对二维半导体电子和光学性质的影响。合理地设计了由单层二硒化钼-二硫化钨-二硫化钼构成的三层范德瓦尔斯异质结,首次观察到在该异质结构中的上转换光致发光现象。以该三层异质结为研究对象,用670纳米的低能激光激发样品,获得了620纳米的光致发光。该结果源于电子和空穴分别从二硒化钼和二硫化钼层转移到二硫化钨中间层并在那里重新复合。该研究结果首次揭示了范德瓦尔斯异质结上转换光致发光的物理机制,为其在光电子器件上的应用提供了一定基础。
黄灿[6]（2020）在《钙钛矿基微纳激光器及其调控研究》文中进行了进一步梳理现代信息技术一个重要发展趋势是器件的小型化、低功耗、以及工作速度的提升。半导体激光器在实际应用和科学研究中均扮演着重要角色,近年来,关于半导体激光器的小型化研究取得了很大进展。然而到目前为止,在实用层面上微纳激光器件仍面临较大的光损耗、较高的激光阈值等问题。为实现可应用层面的微纳激光器,对于寻找高增益、低损耗的新型半导体材料以及更合理的腔体设计的研究一直在进行。近年来,卤化铅钙钛矿半导体在光伏器件领域异军突起,在可见光波段,卤化铅钙钛矿材料作为一种理想的激光增益材料用于制备微纳激光的研究目前已经取得一些进展。然而,目前对钙钛矿微纳激光器的研究仍然有很大提升空间。为此本论文从材料光学性能、腔体优化设计、以及激光发射时域调控等方面展开进一步研究,实现了卤化铅钙钛矿微纳激光器的性能的进一步提升:（1）从增益材料角度出发,针对卤化铅钙钛矿单晶材料中的激子效应不够显着、缺乏机械柔性以及不易于其他光学平台集成的特点,本文首先介绍了制备钙钛矿纳米薄片的溶液合成法以及化学气相沉积法两种制备方法。在测量利用溶液法合成的少层钙钛矿的线性光学性质时发现其吸收和光致发光光谱相对三维钙钛矿均明显蓝移,且蓝移量与材料层数紧密相关,从而证实了量子限域效应和介电屏蔽效应对材料能带的影响。其次,在研究其三次谐波信号产生时发现在材料的激子吸收峰附近三次谐波信号出现峰值,并且强光泵浦下三次谐波峰值蓝移,证明了激子效应可以显着影响材料中的三次谐波产生过程。在利用化学气相沉积法合成的钙钛矿纳米薄片中,样品横向尺寸可达百微米且具有良好的机械柔性,飞秒泵浦下可发射激光,表明这种材料在微纳激光领域内具有潜在的应用价值。（2）从腔体设计角度出发,本文通过电子束曝光和等离子体刻蚀等技术制备功能性的氮化硅基底,并通过纳米转移的方法,制备出钙钛矿薄片和氮化硅基底的混合结构微腔激光器,并在实验上实现了钙钛矿激光的波长调谐、模式数目控制、方向发射、激光阵列发射以及耦合腔激光相互作用等功能,展示了一种不产生损伤钙钛矿材料光学性能并精确调控其激光行为的方法。（3）作为一种可以突破光学衍射极限的方案,表面等离子体激光器有望在未来的集成光学中发挥重要作用。本文随后研究了基于卤化铅钙钛矿的混合模式表面等离子体激光器。实验中首先以器件发射光的偏振、拟合的自发辐射系数、激光器阈值和钙钛矿增益层厚度之间的对应关系以及发射激光的瞬态时间响应作为判据,证实器件可以发射基于混合模式表面等离子体共振模式的纳米激光。随后还通过化学气相沉积的方法改变材料中卤族元素的配比从而调节表面等离子体激光器的发射波长。此外,通过制备钙钛矿/金属/氧化硅微盘,以及钙钛矿/金属/氧化硅条形槽阵列证实可以由基底形状调控表面等离子体激光模式。（4）在时域调控方面,利用连续区束缚态这一概念,本文研究了钙钛矿发射激光的时域信号调控。实验中首先利用钙钛矿薄膜制备平板光子晶体,论证了所设计的结构可以产生基于对称保护型连续区束缚态的单模激光。随后利用连续区束缚态中远场特性,引入折射率虚部这一新的自由度,通过控制光与泵浦光不重合的空间泵浦构型改变钙钛矿平板光子晶体中折射率虚部的不对称分布,引起平板光子晶体中连续区束缚态模式激光远场偏振特性的改变,直接对激光的远场图案进行调制进而实现了光开关功能。实验中得到的激光调制速度可达1.5 ps。
蔡文魁[7]（2020）在《激光自混合光栅干涉位移测量技术的研究》文中认为激光自混合干涉是指当激光源输出的一部分光被外部物体反射或散射后,反馈回激光器的光与激光腔内的光相混合后,调制激光器的输出功率和输出频率。激光自混合干涉与传统的双光束干涉具有相同的相位灵敏度。和传统双光束干涉类似,激光自混合干涉的测量基准为激光波长,而波长会受到温度、湿度、气压、和气流等环境因素的干扰。本文提出了一种新型的激光自混合光栅干涉技术,将光栅干涉技术和激光自混合干涉技术相结合来测量微位移。所提出的技术采用光栅的栅距作为测量基准,可以更好地抵抗环境干扰。首先,本文提出了一种利用电流调制的激光自混合光栅干涉技术来测量一维微位移。为了提高测量的精度,通过正弦调制半导体激光器的驱动电流,使得输出波长也发生正弦变化从而调制干涉信号的相位,并引入了傅里叶分析的方法解调相位。系统采用利特罗光路结构设计,该设计具有结构简单紧凑、易操作的优点。文中阐述了位移测量原理和正弦电流调制原理,给出了模拟仿真。实验结果表明,测量系统的位移噪声水平在50nm以内。本文提出了一种可以对平面内二维位移进行测量的激光自混合光栅干涉系统。系统依旧采用利特罗结构。通过引入铌酸锂电光晶体调制自混合干涉信号来提高位移测量精度。文中具体阐述了位移测量原理以及铌酸锂电光晶体调制干涉信号的原理,并给出了仿真结果。实验结果表明,测量系统对二维面内位移测量的位移噪声水平优于20nm。
程知己[8]（2020）在《二维工作台多自由度测量系统优化及测试》文中研究指明伴随着大规模的科技革命,超精密的测量和制造技术对现代高科技产业的发展起到日益重要的作用。高精度定位台和高精度导轨作为许多加工制造以及测量行业中的主要的运动元件,有效保证了仪器的测量精度以及机床的加工精度。但是定位工作台易受到设计加工以及装配过程的精度影响,在运动过程中会产生偏摆角、俯仰角、滚转角三个自由度的角度误差以及X、Y、Z方向三维定位误差,如何对这些量进行测量和修正,进一步提升工作台的精度,是精密制造业发展急需突破的问题。因此,本文利用课题设计的二维宏微动工作台和多自由度激光测量系统,将二者进行整合,利用软件对控制系统进行二次开发,对工作台控制系统进行优化,并在研究过程中对工作台系统中误差项进行分析,提升测量和补偿精度。本文具体完成以下工作:（1）对二维多自由度测量控制系统进行整合,系统内部包括:具有多自由度检测功能的光学测量系统、可以对角度误差进行修正的二维纳米定位工作台以及计算机,使其构成一个具有多参数实时测量补偿功能的定位工作台系统;（2）改进运动控制的性能,利用VC++软件对工作台控制程序进行编写,实现工作台的二维同时运动;（3）在控制工作台运动过程中加入滤波技术,有效减少运动过程中产生的随机误差,并对控制程序进行整合,在实现二维台同时运动的同时,对六个自由度误差进行实时补偿,提升了工作台在行进过程中角度长度参量测量和补偿精度;（4）研究影响角度测量精度的因素,对四象限探测器偏离透镜焦距所产生的离焦误差进行分析,并建立数学模型,设计方法成功补偿离焦误差,提高角度测量的精度;实验结果表明,工作台可以实现X、Y方向二维的宏微动运动控制,对离焦误差进行消除后,在50 mm×50 mm的运动范围内,可以实现对六个自由度误差的同时补偿,经过对角度误差进行补偿以后,二维工作台的俯仰角以及偏摆角运动误差均可以有效限制在1.0″以内;对工作台的定位误差进行补偿以后,二维工作台的直线定位误差优于250 nm。
施玉书[9]（2019）在《毫米测量范围纳米几何特征尺寸计量标准装置关键技术研究》文中提出准确的纳米几何特征尺寸测量是提高集成电路等微纳技术产品质量和性能的关键技术支撑,为了得到准确一致的测量结果,必须在国家层面建立纳米几何量值源头并建立纳米计量量值传递体系。为此,世界上主要工业发达国家都在大力建设纳米几何量计量标准装置。相比而言,我国纳米计量技术研究严重滞后、计量标准装置和标准物质几乎为空白,这导致了我国纳米量值溯源至国外。当前对纳米几何量计量提出的最重要挑战之一是:测量范围从几十微米增加到几十毫米,同时所要求的测量不确定度仍为纳米级。因此,迫切需要实现在毫米测量范围内实现纳米几何特征尺寸的准确测量,并实现量值到米定义SI单位的直接溯源。本文研制的毫米范围纳米几何特征尺寸计量标准装置主要由三维多级位移台、可溯源计量型原子力测头、亚纳米级多自由度激光干涉计量系统与测量控制系统构成。所突破的关键技术主要包括:1、针对滑动方式的摩擦力大和滚动方式稳定性差的问题,提出了高稳定性的“气浮-滑动混合移动”方式,攻克了气浮系统固有的气体微振动技术难题;研发了能对六自由度进行调控、达到纳米分辨力的大行程位移台,实现了气浮导轨用于50mm×50mm×2mm测量范围内的纳米几何特征尺寸直接扫描测量。2、针对常规原子力显微镜因球面扫描基面产生的固有曲面畸变,设计了适用于平面扫描基面的原子力探针悬臂位置检测光路,提出了用于三维正交扫描的光点跟踪方案,研发了可实现三维正交平面扫描、具有溯源能力的计量型原子力测头,测头分辨力优于0.5nm。3、针对位移系统全自由度调控定位的要求,研制了能够测量12个自由度位置和姿态的高稳定性激光干涉计量系统。针对常规干涉仪非线性误差大和有效分辨力低而不能用于纳米测长定位的问题,研发了分辨力0.02nm的差动式光学八倍程偏振激光测长干涉仪,并提出了能够修正多倍程激光干涉仪非线性误差全部谐波分量的“谐波分离修正法”。本项研究工作填补了我国在毫米测量范围实现纳米几何特征尺寸测量及溯源能力的空白,达到的核心技术指标为:三维空间测量范围最大可达50mm×50mm×2mm;最优标准不确定度u<2nm。通过与德国PTB与美国VLSI的测量能力比对验证,符合了等效性的要求。
孔令雯[10]（2019）在《基于激光自混合干涉效应的二维位移测量技术研究》文中提出在集成电路制造、半导体工业和纳米技术等高要求领域,对高分辨率、高精度的位移测量提出了更高的要求。近年来激光自混合干涉技术以其独特的紧凑性、稳健性和自准直性,受到越来越多的关注,广泛应用于精密位移测量领域。激光自混合干涉（SMI）是指激光器的输出光被外部目标反射或散射后重新耦合回激光器的谐振腔,反馈光携带了被测目标的信息,与腔内光混合后,会调制激光器的输出特性。与传统的双光束干涉仪相同,激光自混合干涉技术具有测量速度快、精度高、非接触等优点,但其对压力波动、湿度变化和激光功率不稳定性等环境扰动较为敏感,为了达到纳米级的精度,必须严格控制工作环境。而光栅干涉技术以光栅的栅距作为测量基准,对环境因素的要求比较低,在环境控制方面具有很大优势。本文将激光自混合干涉效应和光栅干涉的思路相结合,通过在激光自混合干涉系统中引入衍射光栅,使得自混合干涉的测量基准由波长变为相对稳定的光栅栅距,极大的提高了系统稳定性,同时由于衍射效率的限制,使得激光自混合干涉自动工作在弱反馈条件下,无需额外的控制光反馈量。设计了单光路激光自混合光栅干涉仪用于面内、面外位移的分别测量。系统采用利特罗结构,具有自准直、结构简单、易于操作的显着优点。为了高精度的解调出激光自混合光栅干涉信号的相位,利用铌酸锂电光晶体对激光自混合干涉信号进行高频相位调制。文中给出了位移测量的理论推导和仿真分析,并对于仿真结果进行实验观察,最后对于测量结果的误差来源和测量精度进行了分析。实验结果表明该系统抗干扰能力较强,实现了十纳米量级精度的微位移测量。在此研究基础上,研制了对称式激光自混合光栅干涉系统,同时测量二维面内、面外位移。对二维位移测量的理论推导和仿真分析进行详细阐述,并对仿真结果进行实验观察,最后对于测量结果的误差来源和测量精度进行了分析。实验结果表明:系统实现了十纳米量级精度的微位移测量,这种新型的激光自混合光栅干涉系统既具有激光反馈干涉仪结构简单、紧凑,无需外部探测器的优点,又具有光栅干涉仪测量精度高、抗干扰能力强的优点,具有良好的发展前景。
二、二维纳米激光测量系统的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二维纳米激光测量系统的研究（论文提纲范文）
（1）激光偏振干涉测长非线性误差检测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源和研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微位移测量研究现状 |
| 1.2.2 激光测量技术研究现状 |
| 1.2.3 非线性误差补偿方法研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第2章 激光干涉测长系统及误差检测原理 |
| 2.1 激光干涉测长概述 |
| 2.1.1 单频激光干涉测长基本原理 |
| 2.1.2 基本测量原理图 |
| 2.2 测长系统误差检测概述 |
| 2.2.1 非线性误差计算 |
| 2.2.2 非线性误差分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 激光干涉测长系统硬件设计 |
| 3.1 测长系统光路设计概述 |
| 3.2 位移系统设计 |
| 3.2.1 测量镜片选择 |
| 3.2.2 位移平台概述 |
| 3.3 电路系统设计 |
| 3.3.1 压电陶瓷驱动电路 |
| 3.3.2 光电转换电路 |
| 3.3.3 后级处理电路 |
| 3.3.4 电路板噪声测量 |
| 3.3.5 光路干涉信号测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光干涉测长系统软件设计 |
| 4.1 LABVIEW简介 |
| 4.2 数据采集程序 |
| 4.2.1 数据采集卡选型 |
| 4.2.2 采集卡驱动有关函数 |
| 4.3 数据处理程序 |
| 4.3.1 椭圆拟合程序 |
| 4.3.2 位移计算程序 |
| 4.3.3 非线性误差计算与分析程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光干涉测长系统误差分析 |
| 5.1 测长系统误差测量实验 |
| 5.1.1 位移值计算 |
| 5.1.2 非线性误差计算 |
| 5.1.3 非线性误差分析 |
| 5.2 二倍频误差分析 |
| 5.3 电路对非线性误差的影响实验 |
| 5.4 测量系统非线性误差漂移实验 |
| 5.4.1 漂移实验 |
| 5.4.2 误差漂移原因分析 |
| 5.5 波片对测量系统非线性误差的影响 |
| 5.5.1 转动波片角度观察误差变化 |
| 5.5.2 转动波片实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 待研究的工作及工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）二维纳米时栅位移测量理论与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景和研究意义 |
| 1.2 平面二维位移测量技术研究现状 |
| 1.2.1 基于组合测量方法的平面二维位移测量技术 |
| 1.2.2 基于单传感器的平面二维位移测量技术 |
| 1.3 平面二维位移测量系统技术难题及解决思路 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 平面二维纳米时栅位移测量原理 |
| 2.1 时栅位移传感器测量原理 |
| 2.1.1 时栅位移测量方法概述 |
| 2.1.2 匀速运动参考系构建方法 |
| 2.2 一维纳米时栅测量原理 |
| 2.2.1 双列式纳米时栅测量原理 |
| 2.2.2 单列式纳米时栅测量原理 |
| 2.3 平面二维纳米时栅测量原理 |
| 2.3.1 平面二维纳米时栅激励电极编码 |
| 2.3.2 平面二维纳米时栅信号产生机理 |
| 2.3.3 平面二维纳米时栅测量信号解耦 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 平面二维纳米时栅误差分析 |
| 3.1 传感器电场特性分析 |
| 3.2 周期内空间谐波误差特性分析 |
| 3.2.1 标准传感参数时误差特性 |
| 3.2.2 激励信号幅值不等时误差特性 |
| 3.2.3 驻波信号相位非正交时误差特性 |
| 3.3 正交方向耦合空间谐波误差特性分析 |
| 3.3.1 单感应电极耦合误差特性 |
| 3.3.2 解耦时耦合误差特性 |
| 3.4 大量程误差特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 平面二维纳米时栅仿真分析与结构优化 |
| 4.1 平面二维纳米时栅测量方法仿真分析 |
| 4.1.1 平面二维纳米时栅仿真模型 |
| 4.1.2 单感应电极行波信号仿真分析 |
| 4.1.3 行波信号解耦方法仿真分析 |
| 4.2 基于电场模型的周期内误差特性仿真分析 |
| 4.2.1 激励信号幅值不等仿真分析 |
| 4.2.2 高频谐波误差仿真分析 |
| 4.3 平面二维纳米时栅结构优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平面二维纳米时栅实验研究 |
| 5.1 精密实验平台 |
| 5.2 周期内误差特性实验研究 |
| 5.2.1 解耦方法验证实验 |
| 5.2.2 不同间隙条件下周期内测试实验 |
| 5.3 传感器耦合误差特性实验研究 |
| 5.4 传感器结构优化实验研究 |
| 5.5 传感器性能测试 |
| 5.5.1 稳定性测试实验 |
| 5.5.2 周期内重复性测试实验 |
| 5.5.3 大量程精度测试实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）强激光场原子电离中的电子动力学操控和非绝热效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 原子分子与强激光场的相互作用概述 |
| 1.3 simple-man模型与再碰撞过程 |
| 1.4 电子动力学操控 |
| 1.5 隧穿电子初态及非绝热效应 |
| 1.6 论文的主要工作 |
| 2 实验研究装置 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 冷靶反冲离子动量成像谱仪的结构 |
| 2.3 冷靶反冲离子动量成像谱仪的信号校准与处理 |
| 2.4 实验激光光源及光路 |
| 2.5 实验光路与冷靶反冲离子动量成像谱仪的连接 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 双色激光场中阈上电离光电子的发射角操控 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验光路设计 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双色激光场中非次序双电离电子的再碰撞时间操控 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.3 理论模型 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 椭圆偏振激光场下隧穿电离的非绝热效应研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 绝热理论与非绝热模型 |
| 5.3 隧穿电离非绝热效应探测实验设计 |
| 5.4 隧穿电离非绝热效应探测实验结果 |
| 5.5 椭偏光场下非绝热隧穿电离的出口动量和瞬时电离率 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间发表的发明专利 |
（4）二维光栅校准系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 平面位移测量系统 |
| 1.2.1 基于激光干涉的平面位移测量系统 |
| 1.2.2 基于电测法的高精度位移传感器 |
| 1.2.3 基于二维光栅的平面位移测量系统 |
| 1.3 二维光栅相关技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 二维光栅技术发展 |
| 1.3.2 二维光栅校准技术研究现状 |
| 1.4 主要研究内容与本文章节安排 |
| 第2章 二维光栅校准实验装置总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.3 二维光栅校准实验装置总体实现方案 |
| 2.4 关键技术分析 |
| 2.5 本章总结 |
| 第3章 二维光栅测量系统校准方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正交平面镜二维激光干涉测长系统 |
| 3.2.1 双轴激光干涉仪 |
| 3.2.2 二维激光干涉测量光路结构设计 |
| 3.2.3 激光准直调节 |
| 3.2.4 双轴激光干涉仪校准 |
| 3.2.5 激光干涉仪死程误差修正模型 |
| 3.3 同步测量控制系统 |
| 3.4 环境参数补偿系统 |
| 3.5 自动测量软件设计 |
| 3.5.1 软件功能与界面设计 |
| 3.5.2 仪器的通讯实现 |
| 3.5.3 软件的流程实现 |
| 3.6 本章总结 |
| 第4章 实验装置误差分析与修正 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置主要误差分析 |
| 4.2.1 单轴运动方向直线度测量 |
| 4.2.2 实验装置垂直度测量 |
| 4.2.3 实验装置二维激光测量模型 |
| 4.3 实验装置误差修正 |
| 4.3.1 二维光栅位移测量原理 |
| 4.3.2 二维光栅安装平面误差修正 |
| 4.3.3 二维光栅安装误差修正 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 二维光栅测量系统校准实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与分析 |
| 5.2.1 实验装置搭建 |
| 5.2.2 二维光栅测量系统校准实验 |
| 5.3 数据分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要工作内容总结 |
| 6.2 后续课题工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）基于二硒化钼单层及其异质结的动力学及上转换发光性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 二维材料简介 |
| 1.1.1 二维材料的兴起与发展 |
| 1.1.2 二维材料的制备方法 |
| 1.1.3 二硒化钼简介 |
| 1.2 范德瓦尔斯异质结简介 |
| 1.2.1 范德瓦尔斯异质结兴起与发展 |
| 1.2.2 范德瓦尔斯异质结的制备方法 |
| 1.2.3 范德瓦尔斯异质结的应用领域 |
| 1.2.4 范德瓦尔斯异质结的机遇与挑战 |
| 1.3 论文组织结构 |
| 2 超快飞秒激光时空分辨系统构建 |
| 2.1 超快飞秒激光概述 |
| 2.2 载流子理论基础 |
| 2.2.1 光与半导体材料的相互作用 |
| 2.2.2 光吸收物理模型 |
| 2.2.3 能量弛豫与载流子寿命 |
| 2.3 时间分辨泵浦探测技术 |
| 2.3.1 载流子光学探测 |
| 2.3.2 差分透射与差分反射 |
| 2.3.3 泵浦探测系统构建 |
| 2.3.4 时间分辨功能实现 |
| 2.3.5 差分信号超高分辨实现 |
| 2.4 时空分辨泵浦探测技术 |
| 2.4.1 载流子输运机制 |
| 2.4.2 高斯分布载流子扩散 |
| 2.4.3 时空分辨功能实现 |
| 3 氮化硼对二硒化钼单层激子输运影响研究 |
| 3.1 激子输运研究背景 |
| 3.2 基于二硒化钼单层的激子输运实验设计 |
| 3.2.1 二硒化钼单层样品制备 |
| 3.2.2 二硒化钼单层样品表征 |
| 3.2.3 二硒化钼时空分辨瞬态吸收测量 |
| 3.3 二硒化钼时空分辨及模拟分析 |
| 3.3.1 二硒化钼超快时间分辨研究 |
| 3.3.2 二硒化钼超快空间分辨研究 |
| 3.3.3 模拟激子空间输运过程研究 |
| 3.3.4 激子输运速度分析计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于二硒化钼的三层异质结上转换光致发光研究 |
| 4.1 上转换光致发光背景 |
| 4.2 二硒化钼-二硫化钨-二硫化钼三层异质结实验设计 |
| 4.2.1 二硒化钼-二硫化钨-二硫化钼三层异质结的制备 |
| 4.2.2 二硒化钼-二硫化钨-二硫化钼异质结的拉曼表征 |
| 4.2.3 二硒化钼-二硫化钨-二硫化钼异质结的光致发光表征 |
| 4.3 三层异质结上转换光致发光结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 后续展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）钙钛矿基微纳激光器及其调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 半导体微纳激光器的发展历程 |
| 1.2.1 微纳激光器的腔体设计 |
| 1.2.2 半导体微纳激光器中的增益介质 |
| 1.2.3 激子激光 |
| 1.3 钙钛矿微纳激光研究现状及分析 |
| 1.3.1 卤化铅钙钛矿材料中的本征激光 |
| 1.3.2 光学微腔集成的钙钛矿激光 |
| 1.3.3 后加工的钙钛矿激光 |
| 1.3.4 钙钛矿激子激光 |
| 1.3.5 研究现状分析 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第2章 钙钛矿纳米薄片的光学性质 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钙钛矿纳米薄片的合成 |
| 2.2.1 溶液合成法 |
| 2.2.2 化学气相沉积 |
| 2.3 少层钙钛矿材料的线性光学性质 |
| 2.4 少层钙钛矿的非线性光学性质 |
| 2.5 钙钛矿纳米薄片中的微纳激光 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 可调微盘激光器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钙钛矿/氮化硅混合结构激光 |
| 3.2.1 基底调控钙钛矿激光的发射机制 |
| 3.2.2 钙钛矿/氮化硅混合结构激光 |
| 3.2.3 钙钛矿/氮化硅混合结构激光波长调控 |
| 3.2.4 钙钛矿/氮化硅混合结构激光模式调控 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 可调表面等离子体激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于钙钛矿的混合模式表面等离子体激光 |
| 4.2.1 钙钛矿混合模式表面等离子体激光的数值模拟 |
| 4.2.2 钙钛矿混合模式表面等离子体激光的实验验证 |
| 4.2.3 钙钛矿混合模式表面等离子体激光波长调控 |
| 4.3 混合模式表面等离子体激光的模式调控 |
| 4.4 混合模式表面等离子体激光阵列 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 对称保护BIC模式激光全光开关 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 平板光子晶体中的连续区束缚态 |
| 5.2.1 连续区束缚态形成机理 |
| 5.2.2 对称保护BIC的退化 |
| 5.3 对称保护BIC激光 |
| 5.3.1 结构设计和器件制备 |
| 5.3.2 对称保护型BIC激光远场特性 |
| 5.4 对称保护BIC激光的全光开关 |
| 5.4.1 对称保护BIC激光远场图案与泵浦光对称性的联系 |
| 5.4.2 基于对称保护BIC激光的全光开关 |
| 5.4.3 超快光开关的微观机理解释 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）激光自混合光栅干涉位移测量技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 激光自混合干涉的概述与研究现状 |
| 1.2.1 激光自混合干涉效应的概述 |
| 1.2.2 激光自混合干涉技术研究现状 |
| 1.3 光栅测量技术的研究现状 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 本文的研究意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 半导体激光自混合光栅干涉的基本原理 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 半导体激光自混合干涉的理论研究及仿真分析 |
| 2.2.1 理论研究 |
| 2.2.2 仿真分析 |
| 2.3 半导体激光自混合光栅干涉的理论研究及仿真分析 |
| 2.3.1 衍射光栅多普勒效应 |
| 2.3.2 理论分析 |
| 2.3.3 仿真分析 |
| 第3章 电流调制激光自混合光栅干涉一维位移测量系统的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 测量原理 |
| 3.3 正弦电流调制解调原理 |
| 3.4 一维位移测量实验 |
| 3.4.1 实验装置 |
| 3.4.2 半导体激光器调制参数k的确定 |
| 3.4.3 实验结果 |
| 3.4.4 测量结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 激光自混合光栅干涉面内二维位移测量系统的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 测量原理 |
| 4.2.1 原理分析 |
| 4.2.2 条纹验证 |
| 4.3 正弦相位调制解调原理 |
| 4.4 实验 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验结果与姿态误差的修正 |
| 4.4.3 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（8）二维工作台多自由度测量系统优化及测试（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 多自由度测量的技术概述 |
| 1.2.1 多自由度测量的特点 |
| 1.2.2 多自由度测量的现状 |
| 1.3 具有多自由度误差修正的纳米定位工作台研究现状 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 多自由度测量系统原理及角度测量误差修正 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 测量原理 |
| 2.2.1 激光多自由度同时测量系统的测量原理 |
| 2.2.2 激光自准直角度测量原理 |
| 2.3 角度测量离焦误差分析与修正 |
| 2.3.1 离焦误差引起的光斑变化 |
| 2.3.2 光斑位移引起电压变化 |
| 2.3.3 离焦误差理论修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 宏微动工作台控制优化及程序整合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 具有多自由度误差修正功能的工作台 |
| 3.3 二维工作台系统六自由度误差补偿原理 |
| 3.4 宏动工作台的控制优化 |
| 3.5 测量软件滤波 |
| 3.6 控制系统软件整合 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 系统优化测量及实验数据分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 检测设备介绍 |
| 4.3 离焦误差修正实验 |
| 4.4 单方向运动工作台角度误差补偿优化实验 |
| 4.5 双方向运动工作台角度误差补偿实验 |
| 4.6 单方向运动工作台直线定位误差测试实验 |
| 4.7 单方向运动工作台直线定位误差补偿实验 |
| 4.8 双方向运动工作台直线定位误差补偿实验 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）毫米测量范围纳米几何特征尺寸计量标准装置关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.1.1 计量研究的重要性 |
| 1.1.2 量值溯源与计量标准的重要性 |
| 1.1.3 纳米几何特征尺寸计量标准装置研究的目的与意义 |
| 1.2 研究现状综述 |
| 1.2.1 纳米尺度几何量测量技术 |
| 1.2.2 纳米几何特征尺寸计量技术 |
| 1.2.3 毫米范围纳米几何特征尺寸计量技术 |
| 1.3 研究内容与预期目标 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 预期目标 |
| 1.4 文章结构 |
| 第2章 装置总体结构与三维多级位移台 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 装置总体结构与各部分作用 |
| 2.3 三维多级位移系统 |
| 2.3.1 XY二维毫米级位移台 |
| 2.3.2 Z向毫米级位移台 |
| 2.3.3 毫米级位移台性能测试 |
| 2.3.4 两级纳米位移台 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 可溯源计量型原子力测头 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.1.1 原子力作用机理 |
| 3.1.2 原子力显微镜工作原理 |
| 3.2 计量型原子力测头 |
| 3.2.1 光束偏转法AFM测头 |
| 3.2.2 石英音叉式AFM测头 |
| 3.3 扫描过程模拟及针尖形状反求 |
| 3.3.1 针尖盲重建算法原理 |
| 3.3.2 模拟扫描图像及针尖形貌重建 |
| 3.4 原子力测头性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多自由度激光干涉计量系统 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 光学倍程法偏振激光干涉仪 |
| 4.2.1 激光干涉原理 |
| 4.2.2 光学八倍程偏振激光干涉光学系统 |
| 4.2.3 光路空间几何误差的自补偿特性 |
| 4.2.4 谐波分离修正法 |
| 4.2.5 干涉仪信号处理电路 |
| 4.2.6 干涉仪性能测试 |
| 4.3 多自由度位置激光干涉系统 |
| 4.3.1 干涉仪系统的整体布局 |
| 4.3.2 测角干涉仪 |
| 4.3.3 立方反射镜平面度与垂直度测量 |
| 4.4 测量控制系统 |
| 4.4.1 测控系统整体方案 |
| 4.4.2 DSP处理机 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 不确定度评定与性能验证 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 环境参数监测与温度控制 |
| 5.2.1 环境监测系统 |
| 5.2.2 环境隔离箱 |
| 5.2.3 温度控制 |
| 5.3 不确定度评定 |
| 5.3.1 计量系统引入的不确定度分量 |
| 5.3.2 几何误差引入的不确定度分量 |
| 5.3.3 温度引入的不确定分量 |
| 5.3.4 结构刚性引入的不确定度分量 |
| 5.3.5 测量重复性引入的不确定度分量 |
| 5.3.6 合成标准测量不确定度 |
| 5.4 测量能力的比对验证 |
| 5.4.1 测试环境条件 |
| 5.4.2 比对测试对象 |
| 5.4.3 比对测试方法 |
| 5.4.4 测量比对结果 |
| 5.4.5 毫米范围测量结果实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于激光自混合干涉效应的二维位移测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 激光自混合干涉效应的概念及特点 |
| 1.2 激光自混合干涉技术的研究进展 |
| 1.2.1 理论研究进展 |
| 1.2.2 激光自混合干涉位移测量技术的研究进展 |
| 1.3 光栅干涉位移测量技术的研究进展 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 本文研究意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 本论文的研究意义 |
| 1.5.2 本论文的主要内容 |
| 第2章 激光自混合光栅干涉基本理论 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 激光自混合干涉效应基本理论及实验研究 |
| 2.2.1 激光自混合干涉系统理论模型 |
| 2.2.2 激光自混合干涉仿真分析及实验观察 |
| 2.3 激光自混合光栅干涉效应基本模型及理论分析 |
| 2.3.1 反射光栅衍射的自准直结构 |
| 2.3.2 衍射光栅的多普勒效应 |
| 2.3.3 激光器自混合光栅干涉理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 利特罗式激光自混合光栅干涉一维位移测量系统的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 测量原理 |
| 3.3 条纹仿真分析 |
| 3.4 正弦电光相位调制解调原理 |
| 3.5 实验 |
| 3.5.1 实验装置 |
| 3.5.2 实验条纹观察 |
| 3.5.3 位移测量结果 |
| 3.5.4 测量结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 对称式激光自混合光栅干涉二维位移测量系统的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 测量原理 |
| 4.3 条纹仿真分析 |
| 4.4 实验 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验条纹观察 |
| 4.4.3 位移测量结果 |
| 4.4.4 测量结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结束语 |
| 5.1 论文取得的主要研究成果 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
四、二维纳米激光测量系统的研究（论文参考文献）
- [1]激光偏振干涉测长非线性误差检测[D]. 丁雪萌. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]二维纳米时栅位移测量理论与实验研究[D]. 王合文. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]强激光场原子电离中的电子动力学操控和非绝热效应研究[D]. 罗四强. 华中科技大学, 2020(01)
- [4]二维光栅校准系统关键技术研究[D]. 董欣媛. 天津大学, 2020(02)
- [5]基于二硒化钼单层及其异质结的动力学及上转换发光性能研究[D]. 郝生财. 北京交通大学, 2020
- [6]钙钛矿基微纳激光器及其调控研究[D]. 黄灿. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]激光自混合光栅干涉位移测量技术的研究[D]. 蔡文魁. 南京师范大学, 2020(03)
- [8]二维工作台多自由度测量系统优化及测试[D]. 程知己. 合肥工业大学, 2020
- [9]毫米测量范围纳米几何特征尺寸计量标准装置关键技术研究[D]. 施玉书. 天津大学, 2019(01)
- [10]基于激光自混合干涉效应的二维位移测量技术研究[D]. 孔令雯. 南京师范大学, 2019(02)