蓝宝石表面形貌的功率谱与分形特征分析

许永超^1,2，陆静^1,2，徐西鹏^1,2

1. 华侨大学制造工程研究院2. 华侨大学脆性材料加工技术教育部工程研究中心

摘 要：运用二维功率谱和分形理论的关联维数分析了蓝宝石晶片的表面形貌特征。介绍了利用二维快速傅立叶变换计算二维功率谱在蓝宝石表面形貌中的应用方法;通过时间延迟技术重构相空间,利用GP算法计算了蓝宝石表面形貌的关联维数。分别利用二维功率谱和关联维数对蓝宝石的原始表面、加工后表面和单个取样长度的形貌特征进行了实验分析。结果表明:二维功率谱和关联维数能够表征蓝宝石表面形貌,且克服了传统的表征参数只包含有垂直方向上的信息而不能准确表征整个蓝宝石晶片表面形貌特征的缺点,它比传统的表面形貌表征方法具有准确、便捷和信息量大等优势。

关键词：蓝宝石;二维功率谱;关联维数;表面形貌;