《计测技术》推荐｜中国科学院董登峰、高超、周维虎：激光跟踪仪技术及自主研发

激光跟踪仪技术及自主研发

作者：董登峰^1，2，高超^1，2，李洋¹，王珊¹，石俊凯^1，2，周维虎^1，2

作者单位：1.中国科学院微电子研究所； 2.中国科学院大学

摘要：为了进一步推动国内激光跟踪仪的发展与应用，本文系统介绍了激光跟踪仪技术及中国科学院微电子研究所团队激光跟踪仪的自主研制进展情况。阐述了激光跟踪仪基本原理及结构组成，深入分析了激光测距、脱靶量探测、精密测角、伺服跟踪、误差补偿及校准等关键技术。介绍了激光跟踪仪领域国内外现行检测规范与技术标准，探讨了激光跟踪仪性能评估方法，从理论与应用两个方面分析了提升激光跟踪仪性能的手段。介绍了激光跟踪仪在原位智能制造、机器人实时动态校准和大尺寸组网测量等典型场景的应用情况，重点论述了中国科学院微电子研究所团队取得的一系列研究成果，包括六自由度激光跟踪仪的研发、激光跟踪仪扩展功能模块设计、激光跟踪仪产业化体系建设等。展望了激光跟踪仪技术的发展方向，指出基于激光跟踪仪衍生的多种新型跟踪测量方法及设备将在高端装备测量、先进制造等领域发挥重要作用。

关键词：激光跟踪仪；大尺寸测量；六自由度测量；误差补偿；先进制造；自主研发；国产化替代；产业化

作者简介

董登峰，研究员，博士生导师，中国科学院大学岗位教授，主要从事光学精密测量、精密仪器与控制、视觉与AI信息处理、嵌入式系统开发等领域研究。2012年于北京航空航天大学获得博士学位。任全国量和单位标委会委员、中国光学工程学会光电测试测量技术及应用专委会先进制造光电测量组组长、中国光学工程学会团体标委会委员、中国机电一体化协会产品数字化设计与制造分会理事、中国计量测试学会计量仪器专委会委员等职务。已累计发表学术论文90余篇，申请专利110余项，授权59项。主持国家自然科学基金等多个项目 / 任务。曾获中国机械工业科技术发明特等奖、中国计量测试学会科技进步奖、中国仪器仪表学会一等奖等奖项。

高超，河北秦皇岛人，高级工程师，博士，硕士生导师，2023年于中国科学院大学获得博士学位，主要从事光电精密检测、高精度激光测距、光纤传感等方面的研究。任中国计量测试学会在线检测技术专业委员会、全国产品几何技术规范标准化技术委员会精密运动定位与检测标准化工作组委员。主持参与多个课题 / 任务。曾获中国计量测试学会科技进步奖一等奖、中国航空工业集团公司科技进步奖二等奖等奖项。

周维虎，中国科学院微电子研究所二级研究员，博士生导师，长期从事大尺寸几何量测量技术研究，主持研制国内第一台三自由度激光跟踪仪、第一台六自由度激光跟踪仪和国际首台飞秒激光跟踪仪。曾主持重点项目60余项，发表论文200余篇，申请发明专利60余项，起草国家标准及国家计量检定规程 / 规范10余部。获中国机械工业科学技术发明特等奖、中国仪器仪表学会科技进步奖一等奖等奖项。担任中国计量测试学会计量仪器专业委员会副主任委员、中国仪器仪表学会集成电路测量专委会副主任委员、全国光电测量标准化技术委员会副主任委员、中国光学工程学会常务理事、中国计量测试学会理事、中国微米纳米技术学会理事等职务。受聘担任北京航空航天大学、华中科技大学、吉林大学、大连理工大学、长春理工大学、中国计量大学等高校兼职教授和博士生导师，担任南京航空航天大学特聘教授、合肥工业大学黄山学者教授、湖北工业大学楚天学者教授。

科研团队介绍

中国科学院微电子研究所光电精密检测团队

团队负责人：董登峰（研究员）

技术顾问：周维虎（研究员）

主要成员：王颖（研究员）、陈晓梅（研究员）、梅东滨（正高级工程师）、张滋黎（研究员）、纪荣祎（副研究员）、高超（高级工程师）、刘立拓（副研究员）、霍树春（副研究员）、石俊凯（副研究员）、崔成君（副研究员）、朱志忠（高级工程师）、王国名（高级工程师）、王博（高级工程师）

研究方向：面向高端装备与集成电路制造检测需求，开展光电精密检测与仪器研究，包括激光跟踪测量、干涉/绝对激光测距、视觉测量、微纳缺陷检测及识别、光谱干涉测量、过焦扫描测量等。

科研成果：近年来，在国家重点研发计划、工信部重点专项、国防科工局专项、装备发展部专项、国家自然科学基金等多项国家级重点科研项目支持下，成功研制国际首台飞秒激光跟踪仪、国内首台三自由度激光跟踪仪、六自由度激光跟踪仪、汽车装配缺陷检测仪等大尺寸工业测量仪器，以及高深宽比微纳结构测量仪、晶圆厚度自动测量与缺陷检测系统、先进封装缺陷检测仪、高端MEMS芯片高通量晶圆级测试平台等集成电路量检测装备，解决了一系列高精度、大范围、多参数、高速度、智能化的高端制造现场测量与检测难题，为航空航天、高铁汽车、集成电路等领域制造技术创新发展提供了重要保障。

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引用格式：董登峰，高超，李洋，等. 激光跟踪仪技术及自主研发［J］. 计测技术， 2026， 46（4）：17-45.

Citation：Dong Dengfeng， Gao Chao， Li Yang， et al. Laser tracker technology and independent research and development［J］. Metrology & Measurement Technology， 2026， 46（4）：17-45.