飞秒激光微/纳加工视觉系统的图像标定板及其固定板的制作方法

本发明涉及微视觉测量系统的标定模板，具体是一种飞秒激光微/纳加工视觉系统的图像标定板及其固定板。

背景技术：

飞秒加工所涉及的领域为微米级、纳米级超精细加工，多用于对半导体材料、石英玻璃、聚合物材料等的微通道加工。为方便采用图像测量方法，实现对所加工的微结构进行几何尺寸测量，需要对视觉系统进行精确标定，而现有视觉标定板尺寸较大，无法满足微、纳尺度结构的视觉系统标定，如CN201421323Y公开的一种二维图像标定板，主要针对通用视觉进行标定，而不适应针对激光用“微视觉”进行标定。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有视觉标定板无法满足微、纳尺度结构的视觉系统标定的问题，而提供一种飞秒激光微/纳加工视觉系统的图像标定板及其固定板。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种飞秒激光微/纳加工视觉系统的图像标定板及其固定板，所述的图像标定板为硅晶片标定板，硅晶片表面烧蚀有4×4共16个圆斑激光烧痕，每个圆斑激光烧痕的直径相同，相邻圆斑激光烧痕的中心间距相同；所述的固定板为石英玻璃固定板，石英玻璃固定板的上表面设置有用于嵌入所述硅晶片标定板的矩形凹槽。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

标定板采用飞秒激光束在硅晶片表面烧蚀出的激光斑痕，由于飞秒激光瞬时高能量，烧痕周围受激光束热影响小，因此烧痕周围光晕影响很小，烧痕周边光滑，尺寸精度较高；为方便标定板的使用，设置了配套使用的固定板，可将标定板嵌入固定板凹槽内，使用标定板进行视觉标定时，防止直接接触标定板，造成标定板在微视觉下出现表面有指纹等模糊干扰现象，提高了标定图像采集精度和质量；同时减小标定板固定时的形变。

进一步的，本发明优选方案是：

所述的硅晶片的规格为10×10mm，厚度650±10um。

所述的圆斑激光烧痕直径为20um，相邻圆斑激光烧痕的中心间距为50um。

所述的硅晶片为P型掺杂硼的单晶硅片。

所述的石英玻璃固定板的规格为175×25mm，厚度1mm。

所述的矩形凹槽规格为10×10mm，深度为0.3mm。

所述的矩形凹槽内在四角位置设置有通透的圆孔。

附图说明

图1是硅晶片标定板的平面示意图；

图2是石英玻璃固定板固定硅晶片标定板的示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是飞秒激光图像采集系统采集标定板图像示意图；

图中：1-硅晶片标定板；2-圆斑激光烧痕；3-石英玻璃固定板；4-圆孔；5-飞秒激光图像采集系统；6-激光束。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。

参见图1，图像标定板为硅晶片标定板1，硅晶片为P型掺杂硼的单晶硅片，单晶硅片的规格为10×10mm，厚度为650um；单晶硅片表面通过激光烧蚀形成4×4共16个圆斑激光烧痕2，每个圆斑激光烧痕2的直径为20um，相邻圆斑激光烧痕2之间的中心距为50um。

参见图2、图3，固定板为石英玻璃固定板3，石英玻璃固定板3的规格为175×25mm，厚度1mm；石英玻璃固定板3表面上加工有用于嵌入硅晶片标定板1的矩形凹槽，矩形凹槽规格为10×10mm，深度为0.3mm；矩形凹槽内在四角位置开有通透的圆孔4。

参见图4，进行视觉标定时，先将硅晶片标定板2嵌入到石英玻璃固定板1的矩形凹槽中，然后将石英玻璃固定板1及其上硅晶片标定板2放置于飞秒激光图像采集系统5下方，采集硅晶片标定板2图像后，对视觉系统进行标定。当需要更换不同规格的硅晶片标定板2时，可通过矩形凹槽内的圆孔4将硅晶片标定板2从后面推出。

以上仅是本发明的优选实施例，应当指出，尽管参照优选实施例对本发明作了详细说明，对于本领域的普通技术人员来说，可以对本发明的技术方案进行若干改进和润饰，但不脱离本发明技术方案的实质和范围，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。