本文摘要：激光干预测量是构建超强仪器测控和微纳尺度测量的最有效地手段之一，是确保可本源纳米测量的重要途径，也是迈进计量强国、生产强国不可或缺的关键计量测试技术。

激光干预测量是构建超强仪器测控和微纳尺度测量的最有效地手段之一，是确保可本源纳米测量的重要途径，也是迈进计量强国、生产强国不可或缺的关键计量测试技术。记者得知，在国家根本性科技专项“近于大规模集成电路生产装备及成套工艺”（02专项）和国家自然科学基金仪器专项等项目反对下，由清华大学李岩、尉昊赟、吴学健、张弘元、张继涛、赵世杰、朱敏昊、黄沛、任利兵、杨宏雷已完成的“低GPS多轴低分辨力激光干预测量技术与仪器”项目，针对光刻机工件台超强仪器定位、基础计量测量和高端仪器应用于中对激光干涉仪低动态、低分辨力、横跨尺度和可本源等测量市场需求，深入开展测量原理、方法和测量系统仪器简化中的共性科学技术问题研究，突破一系列关键技术瓶颈，构成了测量新方法、系统及仪器。日前，“低GPS多轴低分辨力激光干预测量技术与仪器”项目取得2018年度中国计量测试学会科学技术变革一等奖。

该项目负责人清华大学宽聘为教授、精密仪器系由学术委员会主任李岩讲解，项目构建了从干涉仪组件、信号观测调制到多维度观测方案设计的全链条自研研发的高GPS、多轴大量程、低分辨力激光干预测量系统，其明显特色在于：针对光刻机等严苛测量环境中构建多维度干预测量的市场需求，明确提出基于棱镜误差矢量分析的单体构建多轴干涉仪组件设计方法，研发出有从2轴到5轴的系列化单体式多轴干涉仪组件，超越国外企业的独占和对我国的出口容许；针对低GPS纳米辨别干预测量市场需求，明确提出一种时延辨别一整小数融合振幅调制方法和一种基于数字频率制备的差分向量振幅调制方法，研发出有仅次于GPS约2m／s，分辨力0.3nm，测量范围＞20m，数据寿命不确认度＜1ns的多通道干预信号调制模块；明确提出了一种三真空管建构等效制备波长链气体折射率测量方案，构建了空气折射率误差补偿，突破了空气折射率对光学干预测量精度的容许。项目还明确提出了光频可本源系列化激光干预仪器测长方法，主要还包括：研制出光频可本源至米定义谱线的非线性诱导亚纳米辨别可本源外差干涉仪，构建非线性误差在0.1nm量级的外差干预测量；创建了一套光频可本源的THz宽带、kHz量级频率标准差的激光输入回声控制系统，明确提出光学频率巴利参照激光频率扫瞄干预测量和给定等频率间隔光波干预振幅测量互为融合的整小数融合测量方法，构建高精度意味著距离测量；明确提出并创建了一套可回声半导体激光器谐振峰瞄准F－P干预测量系统，将偏移变化的测量必要转化成为输入光的光频变化的可本源测量，原理上没非线性，且不具计量意义的纳米测量能力和横跨尺度pm量级意味著距离测量能力。据报，上述系列化研究成果获得许可发明专利20余项，公开发表SCI收录于论文30余篇，并作为清华大学最重要科研成果选入“国家十二五科技创新成就展”。

成果非常丰富了激光干预测量理论与技术，提高了干预测量的性能指标，拓展了应用领域。以本项目研究为基础研制的干涉仪组件及测量系统在先进设备装备研发、高端科学仪器研发和科学研究等领域获得了顺利应用于和推展。截至目前，项目团队所研发的光刻机用双频激光干涉仪系统，顺利应用于到我国自研光刻机工件台样机研发过程中，总计应用于50余台套，很好的符合了光刻机双工件台样机的精密测量市场需求，承托了国内光刻机用双频激光干涉仪能力的构成，减低了对国外高端干涉仪的倚赖，减少了其产品对我国出口容许所导致的研发风险，有力确保了光刻机双工件台研发的成功实行，对研发我国自律的高性能光刻机工件台起着了最重要的技术承托起到。

该项目关键技术突破构成的激光干预信号调制模块顺利应用于到国产高端仪器激光测振仪中，协助国内企业提高了产品性能和市场竞争力，超越国外公司在国际激光多普勒测振领域的独占地位。目前产品已顺利应用于到航空航天、汽车生产、机床检测等多个领域，沦为提高中国生产产品质量的有力承托工具。

李岩回应，该项目研究的亚纳米分辨力可本源外差干涉仪，顺利应用于到激光多维测量系统的研究与研发的核对测验研究中，找到了激光多维测量系统非线性误差原因，后用专门的电路加以校正，提升了涉及单位激光多维测量系统的性能。所明确提出的可本源干预测量新方法，为摩尔单位使用阿伏伽德罗常数新的定义作出了贡献。

应用于到用单晶硅球直径的高精度测量，构建实验室条件下直径（大约93mm）测量标准不确认度5nm。涉及成果被国际专家选为《测量科学技术》2013年度卓越论文精密测量奖，是国内单位首次取得这一奖项。

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