Стан та перспективи розвитку комп’ютеризованих систем контролю топології поверхні

1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Технічний університет Ільменау
3
Національний університет «Львівська політехніка»

У статті описано комп’ютеризовану систему контролю топології об’єкту на базі інтерферометра білого світла. Подано основні теоретичні відомості оптичної інтерферометрії та наведено математичну модель інтерферограми. Проведено огляд та порівняльний аналіз методів реконструкції топології поверхні із інтерферограми білого світла, визначено їх основні переваги та недоліки, а також сформульовано завдання щодо розвитку комп’ютеризованих систем.

  1. TopMap interferometer, Polytec, 2010.
  2. R. Leach, “Introduction to Surface Texture Measurement”, in R. Leach eds.Optical Measurement of Surface Topography, pp.1-14, Berlin, Germany: Springer, 2011.
  3. D. J. Whitehouse, “Surface metrology”, Meas. Sci. Technol., no.8, pp.955–972, 1997.
  4. Н. М. Muhamedsalih, “Investigation of wavelength scanning interferometry for embedded metrology”, Ph.D. thesis, Univ. of Huddersfield, 2013.
  5.  P. Hariharan, Basics of Interferometry. 2nd ed. San Diego, USA: Elsevier Inc., 2007.
  6. E.P. Goodwin and J.C. Wyan, Interferometric Optical Testing, Washington, USA: SPIE Press, 2006.
  7. James C. Wyant andK. Creathad, “Advances in Interferometric Optical Profiling”, Int. J. Mach. Tools Manufact, vol.32, no.1/2, pp.5-10, 1992.
  8. James C. Wyant, “White light interferometry”, in Proc. SPIE, vol.4737, pp.98-107, 2002.
  9. J. Novak. “Computer analysis of interference fields using matlab” in MATLAB conference, 2002.
  10. B.V. Dorrio, J.L. Fernandez, “Phase-evaluation methods in whole-field optical measurement techniques”, Meas. Sci. Technol., no.10, R33–R55, UK, 1999.
  11. A.L. Kal'yanov, et al., Optical low-coherence interferometry and tomography, Saratov, Russia: Research-Educational Institute of Optics and Biophotonics of SNU, 2009. (Russian)
  12. Li Mingzhou, “Development of fringe analysis techniques in white light interferometry for micro-component measurement”, Ph.D. thesis, National University of Singapore, 2008.
  13. Ethem Bora, “Cylindrical surface analysis with white light interferometry”, Master thesis, Halmstad University, 2011.
  14.  J. G. Kim. “Absolute temperature measurement using white light interferometry”, JOSK, vol.4, no.2, pp.89-93, September 2000.
  15. W. Cong-fei, W. Guang-long, et al., “The signal interrogation technology of MEMS optical fiber pressure sensor” in International Conference on Information and Automation, pp. 1285-1288, 2009.
  16. K. Totsu, Y. Haga, et al., “125gm diameter fiber-optic pressure sensor system using spectrometer-based white light interferometry with high-speed wavelength tracking”, in Conference on Microtech­nologies in Medicine and Biology, pp.170-173, 2005.
  17. G. Keulemans, F. Ceyssens, and R. Puers, “Absolute fiber-optic pressure sensing for high-temperature applications using white light interferometry” in Transducers, pp.2325-2328, 16-20 June 2013.
  18. K. Kitagawa, “3D Profiling of a Transparent Film using White-Light Interferometry”, in SICE Annual Conference, pp.585-590, August 4-6, 2004.
  19. V. Heikkinen, R. Kurppa, et al., “Quality control of ultrasonic bonding tools using a scanning white light interferometer”, in IEEE International Ultrasonics Symposium, pp. 1428-1430, 2010.
  20. W. J. Bock and W. Urbanczyk, “Coherence multiplexing of fiber-optic pressure and temperature sensors based on highly birefringent fibers”, IEEE Trans. Instrum. Meas, vol.49, no.2, pp.392-397, 2000.
  21. L. M. Manojlovic, M. B. Zivanov, and A. S. Marincic, “White-light interferometric sensor for rough surface height distribution measurement”, IEEE Sensors Journal, vol.10, no.6., pp. 1125-1132, 2010.
  22. Th. Seiffert, “Fast signal preprocessing in the white light by nonlinear signal reception”, in DGaO-Proceedings, 2004. (German)
  23. W.Sang, “Development and implementation of a method for evaluation of white light interferogramms to determine the three-dimensional surface topography of micro- and nanostructures as an application for a nano-positioning and nano-measuring machines”, Master thesis, TU Ilmenau, 2006. (German)
  24. H. Abdul-Rahman, “Three-dimensional fourier fringe analysis and phase unwrapping”, Ph.D. thesis,, Liverpool John Moores University, 2007.
  25. Z. Saraca, H. G. Birkoekb, et al., “Phase recovery from interference fringes by Hilbert transform”, in Proc. of SPIE, vol. 7443, pp 11-I9, 2009.
  26.  P. Sandoz, “An algorithm for profilometry by white-light phase-shifting interferometry”, Journal of Modern Optics, vol.43, no.8, pp.1545-1554, 1996.