光纤探针作为三维形貌测量技术的传感器,具有非接触、高精度等优点。本文提出的由七根单模光纤组成的光纤束作为物体表面三维形貌的探测传感器,是对单根单模光纤作为探头的改进。这七根光纤将被测物体表面的发射光分成两部分:中心光纤的信号光和周围光纤的参考光。这两路光信号的强度是被测物体表面的三维轮廓对照射激光强度调制的结果,而光强又与光纤的耦合效率有关,因此本论文还涉及光纤耦合效率的讨论。本论文还设计实现了基于单片机控制TA8435步进电机驱动芯片的三维平移台,它可在三个方向上调节微位移。全文分为五章,具体如下:第一章绪论,说明了开展本论文研究工作的背景,主要分析比较了目前已经存在的三维表面轮廓测量技术,以及本文的研究目标和主要工作等。第二章光纤探针的理论基础和光纤束探头的工作原理,主要从光纤束探头接收物体表面的反射光的耦合效率来理论分析,该部分包括中心信号光纤和周围参考光纤;然后介绍了关于步进电机的一些基础知识。第三章基于单片机控制步进电机的三维平移台,本章详细介绍了基于单片机和步进电机驱动芯片的平移台的驱动电路部分。主要内容包括:整体电路设计、硬件设计、上位机软件设计和下位机软件设计。第四章光纤束探头的光信号探测实验,本章对光纤束探头的理论分析进行实验性的验证,利用光纤束探头进行光信号的探测,并对实验结果进行分析。第五章为总结和展望。总结本文的主要工作,找出目前存在的问题,并探讨今后进一步深入研究和需要完善的方向。