KDP（KH₂PO₄,磷酸二氫鉀）晶體具有優(yōu)良的非線性光學性能和較高的激光損傷閾值,是目前唯一可作為慣性約束核聚變裝置（ICF）等高功率激光系統(tǒng)中倍頻元件和電光調(diào)制元件的材料。KDP晶體加工過程中,磁流變拋光基液以油膜形式吸附在晶體表面難以完全去除,殘留油膜對晶體表面質(zhì)量和光學性能有嚴重影響。研究KDP晶體拋光清洗后表面殘留基液油膜檢測技術,對晶體表面質(zhì)量評價和指導清洗過程具有重要意義。本文圍繞KDP晶體拋光清洗后表面殘留基液油膜的檢測問題,研究基于橢偏技術的晶體表面油膜厚度檢測方法,通過與原子力顯微鏡（AFM）測量油膜厚度結果進行對比分析,驗證橢偏測量方法的可行性。橢偏測量中,根據(jù)KDP晶體的特點和油膜的分布狀態(tài),提出類似各向同性介質(zhì)的單軸晶體表面薄膜橢偏測量方法,建立合適的光學模型進行數(shù)據(jù)擬合分析,并采用頻域濾波的方式去除成像橢偏測量中KDP晶體表面切削紋理的影響,形成完善的KDP晶體表面殘留油膜橢偏檢測方法;針對AFM檢測中KDP晶體基底與油膜之間邊界不明確問題,通過分析幅度-頻率調(diào)制模式（AM-FM）中各參數(shù)與樣品表面力學特性的關系,... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 KDP晶體加工過程及殘留物產(chǎn)生機理
        1.2.1 單點金剛石切削過程
        1.2.2 磁流變拋光過程
        1.2.3 液態(tài)殘留物吸附機理及存在狀態(tài)
    1.3 固體表面薄膜無損檢測技術
        1.3.1 薄膜檢測方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 橢圓偏振測量技術的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.3.3 原子力顯微鏡在薄膜測量中的應用
    1.4 主要研究內(nèi)容及文章結構
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 文章結構
第二章 薄膜橢圓偏振測量技術原理及方法
    2.1 薄膜橢偏測量原理
        2.1.1 光在薄膜表面的反射
        2.1.2 薄膜表面反射光的偏振態(tài)變化表征
        2.1.3 PCSA橢偏系統(tǒng)測量原理和測量模式
        2.1.4 橢偏數(shù)據(jù)處理過程及評價函數(shù)
    2.2 單軸各向異性晶體表面薄膜橢偏測量方法
        2.2.1 橢偏測量中單軸晶體基底可替代性分析
        2.2.2 單軸晶體主截面檢測方法
    2.3 橢偏測量光學模型建立
        2.3.1 結構模型
        2.3.2 色散模型
    2.4 薄膜測量橢偏數(shù)據(jù)擬合算法
        2.4.1 模擬退火算法
        2.4.2 單純形法
        2.4.3 聯(lián)合算法實現(xiàn)與模擬分析
        2.4.4 聯(lián)合算法關鍵參數(shù)分析
    2.5 本章小結
第三章 KDP晶體表面油膜厚度橢偏測量方法研究
    3.1 橢偏參數(shù)靈敏度分析
        3.1.1 橢偏參數(shù)隨入射角度變化靈敏度分析
        3.1.2 橢偏參數(shù)隨油膜厚度變化靈敏度分析
    3.2 KDP晶體表面殘留油膜的橢偏測量總體方案
    3.3 KDP基底參數(shù)的橢偏測量
        3.3.1 變?nèi)肷浣嵌饶Ｊ较禄讌?shù)的測量
        3.3.2 成像模式下基底參數(shù)的測量
    3.4 KDP晶體表面殘留油膜的橢偏測量
        3.4.1 變?nèi)肷浣嵌饶Ｊ较職埩粲湍さ臏y量
        3.4.2 成像模式下殘留油膜的測量
    3.5 本章小結
第四章 成像橢偏測量中KDP晶體表面切削紋理影響的去除方法
    4.1 缺失數(shù)據(jù)處理及紋理背景去除方法分析
        4.1.1 缺失數(shù)據(jù)處理
        4.1.2 紋理背景分析方法
    4.2 KDP晶體成像橢偏數(shù)據(jù)圖像中紋理背景去除
        4.2.1 切削紋理的頻域特征分析
        4.2.2 KDP晶體表面切削紋理主方向提取
        4.2.3 頻域濾波器的構建
    4.3 紋理背景去除效果評價
        4.3.1 灰度共生矩陣定義
        4.3.2 灰度共生矩陣特征參數(shù)
        4.3.3 灰度共生矩陣構造因子分析
        4.3.4 紋理背景去除效果與特征參數(shù)關系分析
    4.4 紋理去除誤差分析
    4.5 本章小結
第五章 基于原子力顯微鏡的KDP晶體表面油膜檢測方法研究
    5.1 輕敲模式下KDP晶體表面殘留油膜檢測
        5.1.1 接觸模式刮除油膜探針壓力測試
        5.1.2 KDP晶體表面殘留油膜厚度分布結果
    5.2 AM-FM模式下KDP晶體表面殘留油膜檢測方法
        5.2.1 樣品表面彈性模量與探針頻率響應的關聯(lián)性分析
        5.2.2 樣品表面彈性模量與動態(tài)壓痕深度的關聯(lián)性分析
    5.3 AM-FM模式下KDP晶體表面殘留油膜厚度檢測結果
        5.3.1 KDP晶體基底AM-FM模式測量
        5.3.2 拋光清洗后KDP晶體表面油膜分布AM-FM模式測量
        5.3.3 拋光后KDP晶體表面油膜分布AM-FM模式測量
    5.4 橢偏和原子力顯微鏡油膜厚度測量結果對比分析
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3175338