파장 주사 간섭법을 이용한 투명 평판의 초정밀 표면 형상 측정 (Precision Surface Shape Measurement of Transparent Plate Using Wavelength-Tuning Interferometry)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 47권 / 4호 / 331 ~ 336페이지
· 저자명 : 김환, 전주림, 김양진

초록

파장 주사 간섭법을 사용하여 투명 평판의 표면 형상 및 두께를 측정할 때, 레이저의 안정성, 간섭계의 불안정성 및 환경적인 불확실성으로 인해 많은 종류의 오차가 발생한다. 본 연구에서는 이와 같은 오차를 효과적으로 보정하는 15 샘플 위상 추출 알고리즘을 개발하였다. 위상 추출 알고리즘을 설계하는 여러 방법 중에서 선형 방정식 이론을 이용하여 설계하였으며, 알고리즘을 Fourier 변환과 특성다항식 이론을 사용하여 각각 주파수 공간과 복소 평면에서 시각화하였다. 또한, 알고리즘의 위상 시프트 선형 오차 및 비선형 오차의 억제 능력을 수치 해석으로 검증하였다. 마지막으로 투명 평판의 표면 형상을 파장 주사 Fizeau 간섭계 및 새롭게 개발한 15 샘플 위상 추출 알고리즘을 이용하여 측정하였다.

영어초록

When measuring the surface shape and thickness of a transparent plate using the wavelength-tuning interferometry, many types of phase errors occur owing to laser stability, interferometer instability, and environmental uncertainty. In this study, we developed a 15-sample phase extraction algorithm that effectively compensates these phase errors. Among several methods for developing the phase-extraction algorithm, it was developed using linear equation theory, and the algorithm was visualized in the frequency domain and complex plane using the Fourier transform and characteristic polynomial theory, respectively. In addition, the ability of the algorithm to suppress phase-shift linear errors and nonlinear errors was verified through numerical analysis. Finally, the surface-shape profiling of the transparent plate was measured using a wavelength-tuning Fizeau interferometer and the proposed 15-sample phase extraction algorithm.

참고자료

· 없음