本课题研制了一种基于Linnik显微干涉结构的微结构光学测试系统,该系统可利用数字散斑相关法与显微干涉术实现微结构表面形貌、平面和离面变形的测量,与频闪成像技术相结合可实现微结构平面和离面周期运动特性的测量。围绕所组建的测试系统,本课题在相应的测试方法上进行了系统、深入的研究,主要包括Linnik显微干涉结构中光程长的补偿方法,反射和散射表面微结构平面和离面变形测试方法,微结构三维耦合运动测试方法,基于傅里叶变换的微结构离面运动快速测试方法,基于三维相位展开的微结构离面运动测量坐标系建立,微结构平面旋转角度快速测试方法等。实验研究表明,所研制的光学测试系统和提出的相应测试方法能够较好地满足微结构表面形貌、平面和离面变形、周期运动特性的测量需求,达到了预期的研究目标。微结构的表面形貌、变形及运动特性的测试不仅是评价所组成微器件功能和性能的关键,而且在已知静态或动态载荷作用下微结构变形或运动特性可用于进行微尺度机械力学特性的间接测量与失效模式的理解与分析。
英文主题词MEMS;Microscopic Interferometry;Stroboscopic imaging;Digital speckle correlation method;Motion characteristics