非平行光干涉照明显微镜三维形貌检测研究

非平行光干涉照明显微镜三维形貌检测研究

论文摘要

为实现表面微观形貌快速而较简单的检测,一种使用非平行光干涉照明的光学显微三维形貌检测方法被提出。该方法使用空间光调制器对激光光束进行衍射,选取光强相近的2个衍射级通过显微物镜,双光束干涉可得到周期接近图像分辨率、相位可精确调节的照明条纹,被测样本的三维形貌可通过拍摄4帧等相位差的条纹照明图像来计算得到。该方法不需借助干涉物镜产生条纹,不需要轴向扫描装置记录条纹变化,相位调节精确,成像直观。此外,该方法所产生干涉条纹的相位随坐标线性变化,不需对条纹周期进行修正。因为照明条纹参数调节光路独立于显微成像光路,系统装置具有光路简洁、易于调节的优点。为验证所提出三维检测精度,以粗糙度100 nm的粗糙度对比模块和硅片为被测样品进行了三维轮廓重建实验,实验结果显示,所提出方法轴向重复性测量精度为8.6 nm(2σ)。

论文目录

  • 引言
  • 1 实验光路
  • 2 重建算法
  •   2.1 图像预处理
  •   2.2 相位调制图提取
  •   2.3 噪声点滤除
  • 3 数学模型及标定方法
  • 4 实验结果及重建精度分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 潘晖,屈玉福

    关键词: 显微镜,三维检测,结构光投影,四步相移法

    来源: 应用光学 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 仪器仪表工业,计算机软件及计算机应用

    单位: 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51675033)

    分类号: TP391.41;TH742

    页码: 422-428

    总页数: 7

    文件大小: 2982K

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