Chủ nhật, 25/08/2019 00:26
Số 8 năm 201935 - 38Download

Nghiên cứu phát triển hệ đo độ dày vật liệu thủy tinh nhiều lớp dựa trên công nghệ giao thoa ánh sáng xung lược

Bành Quốc Tuấn1*, Phạm Đức Quang1 , Nguyễn Quốc Đạt2 , Trương Công Tuấn3, 4, Shioda Tatsutoshi3

1 Phòng thí nghiệm Nghiên cứu phát triển ứng dụng fiber laser, Viện Ứng dụng Công nghệ

2 Trung tâm Ươm tạo công nghệ và Doanh nghiệp khoa học công nghê, Viện Ứng dụng Công nghệ

3 Viện Sau đại học về khoa học và kỹ thuật, Đại học Saitama, Nhật Bản

4 Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Ngày nhận bài: 05/11/2018; ngày chuyển phản biện: 08/11/2018; ngày nhận phản biện: 11/12/2018; ngày chấp nhận đăng: 21/12/2018

Tóm tắt:

Phương pháp đo biên dạng bề mặt (surface profile) và đo cắt lớp độ dày vật liệu (tomograms) dựa trên giao thoa ánh sáng phổ rộng được phát triển trong nghiên cứu này. Bộ cộng hưởng Fabry-Perot được sử dụng để tạo ra một nguồn sáng phát tần số xung lược nhằm mở rộng khoảng đo theo chiều sâu. Cách tử nhiễu xạ (diffraction grating) được đặt bên trong bộ giao thoa ánh sáng, cho phép thực hiện các phép đo biên dạng bề mặt và đo cắt lớp độ dày vật liệu trong không gian 2 chiều chỉ với một khung ảnh trên camera CCD. Các vân giao thoa với các bậc vân riêng biệt tương ứng với bậc của tần số xung lược được ghi lại bởi một CCD camera trong thời gian thực. Thông tin biên dạng và độ dày các lớp của mẫu vật là các lớp (tấm thủy tinh nhiều lớp) có thể được tính toán từ vị trí của vân giao thoa trên CCD camera và bậc tương ứng của các vân. Trong hệ đo này, độ phân giải của phép đo cắt lớp độ dày và đo biên dạng lần lượt đạt được là 8 μm và 0,7 μm; phạm vi đo của hệ có thể đạt được là 30 mm.

Từ khóa:

ảnh giao thoa ánh sáng, chụp cắt lớp, đo biên dạng, giao thoa ánh sáng.

Chỉ số phân loại:
2.2

Research and development of multi-layer glass plate thickness measurement system using optical frequency comb interferometry

Quoc Tuan Banh1*, Duc Quang Pham1 , Quoc Dat Nguyen2 , Cong Tuan Truong3, 4, Shioda Tatsutoshi3

1 Laboratory for Optical Fiber Laser Research Development and Application, National Center for Technological Progress

2 Nacentech Technology and Business Incubator, National Center for Technological Progress

3 Graduate School of Science and Engineering, Saitama University, Japan

4 School of Mechanical Engineering, Hanoi University of Science and Technology

Received: 5 November 2018; accepted: 21 December 2018

Abstract:

We proposed a measurement system for surface profile and tomography using incoherent optical frequency comb interferometry and spatial phase modulation (a diffraction grating). By employing a spatial phase modulator to an interferometer, the axial and lateral information of a sample were simultaneously obtained in one-shot capture. An incoherent optical frequency comb, which was generated by a Fabry-Perot etalon and supper continuum (SC) light source, was also installed to extend the axial measurement range of the system. The interference fringes, which belong to the interference comb orders, were rapidly monitored on the CCD camera. Surface profile and thickness of multi-layer glass plates could be derived from the position of the inference fringes on the CCD and their calculated fringe order. Resolutions of tomography and profilometry were achieved at 8 μm and 0.7 μm, respectively. The measurment range could be extended up to 30 mm by using the optical frequency comb technology.

Keywords:

interferometric imaging, interferometry, profilometry, tomography.

Classification number:
2.2
Lượt dowload: 497 Lượt xem: 1535

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)