应用相移干涉及Zernike多项式波面拟合技术实现对空间小角度的高精度测量，测量精度可达0．013″。与采用自准直仪、激光干涉小角度测量仪的测量方法相比较，测量精度有较大幅度的提高。与测长设备－光栅尺结合使用，可同时高精度测量导轨俯仰和偏摆两方向上的直线度。

微机电系统(MEMS)测试的主要目的是为工程开发中的设计和模拟过程提供数据反馈,其中一个重要方面就是MEMS器件动态特性的高速可视化.介绍了一种基于计算机控制的频闪干涉测试系统,用来测量可动MEMS器件的离面运动,实现了纳米级分辨力.该系统采用改进的相移干涉算法,使用一个大功率激光二极管(LD)作为频闪照明的光源,可以实现1 MHz范围内大幅值(十几微米)的微运动测量.这种高离面灵敏度的测量方法特别适合进行微机械(光学)元件的动态特性测量.通过研究一个多晶硅微谐振器的动态特性说明了系统的强大功能.

讨论了激光陀螺超光滑光学反射镜基片的加工和检测技术,并给出了超光滑光学基片的非接触光学测量仪和原子力显微镜的测试图。还论述了原子力显微镜测试的准确性以及超光滑光学表面的分形特征。

相移干涉技术在表面形貌定量测量中得到广泛应用,其中相移算法是影响相位测量精度的关键之一.分析比较了常用四种算法四帧算法、五帧算法、四帧免疫算法、五帧免疫算法原理公式及对相位测量的影响.用计算机进行模拟实验,提出样本方差和最大偏差两个参数评价算法的优劣.得出传统四帧算法对相移误差最敏感,尽量少用,优先采用五帧算法的结论,有实用性.

基于相移干涉理论设计并实现了微平面三维形貌测试系统,针对三维形貌检测解包裹过程中出现的问题,改进了现有的残差点判断法,能够更加准确、快速地确定残差点的存在.对相位解包裹算法进行了系统研究,分析了干涉图中残差对相位解包裹的影响,提出了一种基于二阶导数的区域增长解包裹算法.在实际测量中,最终结果得到了明显的改善,证明了该方法的有效性,提高了系统精度.采用此算法,系统的纵向测量误差小于2 nm.

作者对原有的Ｍｉｒａｕ型相移干涉显微镜的干涉仪布局、参考板结构和位相探测技术中的有关算法作了改进，从而成功地将其运用于光盘预刻槽形的测量。文中对新采用的光路布局、参考板制作方法、干涉图预处理技术以及光强轮廓线定位法都作了详细论述，并给出了光盘槽刻槽形的测量结果。