激光三角法测透明平板厚度：光线补偿技术与应用

"该文提出一种基于激光三角法的透明平板厚度测量方法，通过光线折射补偿来提高测量精度。在单激光位移传感器基础上设计了测量装置，适用于准分子激光投影光刻加工中的像面校准。研究了折射对散射光斑位置的影响，以及平板厚度、散射基面距离和位置变化对测量结果的效应。实验得到PMMA的补偿系数，证实了散射光斑偏移量与透明平板厚度的线性关系，且测量误差小于0.01mm，适用于KrF准分子激光加工PMMA生物芯片的高精度要求。" 基于激光三角法对透明平板厚度测量的研究及应用主要关注以下几个知识点： 1. **激光三角法测量原理**：这是一种非接触式的光学测量技术，利用激光发射出的光线照射到物体表面，经过反射后被传感器接收，根据光线的偏转角度计算物体的距离或形状。在此文中，该方法用于测量透明平板的厚度。 2. **光线折射补偿**：由于透明平板的存在，入射光线会发生折射，导致散射光斑位置发生变化。论文提出对这种折射影响进行补偿，以提高测量的准确性。 3. **透明平板厚度测量装置**：设计了一个基于单激光位移传感器的系统，该装置可以监测散射光斑的位置变化，并据此推算出透明平板的厚度。 4. **散射光斑与平板厚度的关系**：分析表明散射光斑的位置偏移量与透明平板的厚度有线性关系，这为建立数学模型和计算补偿系数提供了基础。 5. **透明平板与散射基面的关系**：论文指出，透明平板与散射基面的间距不影响测量结果，但散射基面的位置变化会影响传感器的读数，需要进行相应补偿。 6. **实验验证与结果分析**：通过对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）进行实验，得到了0.441的补偿系数，证明了该方法的有效性。实验结果显示，平均绝对误差和相对误差分别为0.01mm和0.6%，满足了高精度的加工需求。 7. **应用领域**：此技术特别适用于准分子激光投影光刻加工中的像面校准，特别是在制造PMMA基生物芯片时，能够确保激光加工的精度。 8. **关键词**：测量技术、光线补偿、激光三角法、激光位移传感器、透明平板厚度测量、准分子激光微加工。 该研究创新性地将激光三角法与光线折射补偿结合，实现了对透明平板厚度的高精度测量，对于透明材料的精密加工领域具有重要的理论和实际意义。