基于改进型五幅算法,利用压力扫描原理设计出腔长可变式法-珀标准具和柔性铰链微位移平台,实现了标准具腔长和硅球表面与标准具之间的相移测量,建立了一套技术原理新颖、提高潜力较大的相移法精密测长系统。该测量系统对硅球直径的测量准确度优于3 nm,单晶硅密度的测量不确定度达到1×10^-7。

扫描相机标定数据处理中的一个关键问题是如何准确确定脉冲信号的位置,实验数据的信噪比和脉冲信号位置的定义方法都会对标定结果的准确性产生影响。采用了取半高宽的方法来确定扫描相机标定脉冲信号的位置,在信噪比比较高（大于100）的情况下,该方法确定标定信号的位置可以达到亚像素水平。对于信噪比比较低（小于10）的实验数据,先采用快速傅里叶变换方法对其进行滤波,通过滤波可以极大地抑制噪声信号的影响,然后采用“半高宽法”确定脉冲信号的位置,最后得出可信的标定结果。当扫描相机定在0.3 ns的扫描档时,通过该方法得到的扫描速度为0.214 ps/pixel,扫描不确定度为0.002 9 ps/pixel,拟合线性相关系数为0.999 7。

阐述了条纹相机扫描线路的工作原理及主要性能指标，分析了影响条纹相机扫描线路性能的主要因素。利用Ｎｄ：ＹＡＧ锁模激光器和标准具，测量了条纹相机扫描线路的扫描速度和扫描线性，利用半导体激光光源，测量了条纹相机扫描线路的触发晃动，得到了很好的实验结果。