双波长数字显微像面全息术测量微结构表面形貌-论文.pdf

《双波长数字显微像面全息术测量微结构表面形貌-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第33卷第1O期光学学报Vo1．33，No．102O13年1O月ACTA0PTICASINICAOctober，2013双波长数字显微像面全息术测量微结构表面形貌曾雅楠汪飞雷海胡晓东胡小唐(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要为了扩大传统双波长数字全息显微技术在实时微结构表面形貌测试中的有效测量视场，提高实时响应速度并降低噪声，将传统双波长数字全息术和数字显微像面全息术相结合，提出了一种双波长数字显微像面全息方法。该方法在记录像面全息图后，无需进行衍射重构，直接在全息面提取相位和强度信息达到测量样本形貌的目的。基于该方法对微米级高度的台阶结构

2、进行三维形貌测试，同时对比了传统双波长数字全息显微系统和机械探针轮廓仪的微台阶测试结果。从三者的对比分析中可知，双波长数字显微像面全息的这种测试技术是有效可行的，且具有单曝光、全视场，响应速度快以及噪声较低的特点，对于阶跃高度达到微米级的微器件形貌测试尤为适用。关键词全息；双波长数字全息；数字显微像面全息；形貌测量中图分类号0436文献标识码Adoi：10．3788／AOS201333．1009001SurfaceProfileMeasurementofMicrostructuresBasedonDual-WavelengthDigitalMicroscopicImag

3、e-PlaneHolographyZengYananWangFeiLeiHalHuXiaodongHuXiaotang(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)AbstractToenlargetheeffectivefieldofview，speeduptheresponsetimeandreducethenoiseofthereal—timesurfaceprofilemeasurementofmicros

4、tructuresbytraditionaldual-wavelengthdigitalholographicmicroscopy，atechniquenameddual—wavelengthdigitalmicroscopicimage—planeholographyisdeveloped．Itisacombinationofdigitalmicroscopicimage—planeholographyandthetraditionaldual—wavelengthdigitalholographicmicroscopy．Thephaseandamplitudecan

5、bedirectlyextractedfromthehologramplanetoyieldthesurfaceprofileofmicrOstructurewithoutcalculationofthediffractionafterrecordingtheimage-planehologram．AmicrostepwithseveralmicrometersinheightiStestedbythedual-wavelengthdigitalimage-planeholographicmicroscope，thetraditionaldigita1holograph

6、icmicroscopeandthestylusprofilometer．Ascanbeseenfromthecomparisonofthetestingresults，thedual-wavelengthdigitalmicroscopicimage—planeholographyisfeasiblewiththecharacteristicsofsingle-exposure，completelyfull—field，shortresponsetimeandlownoises．Itisespeciallysuitableforthereal—timesurfacep

7、rofilemeasurementofmicr0structureswithstepheightinthemicrometerrange．Keywordsholography；dual—wavelengthdigitalholography；digitalmicroscopicimage—planeholography；profilemeasurementOCIScodes090．1995；090．2880；090．5694；180．31701引言貌测量的要求。然而由于再现技术受到相位解调的限制Ⅲ，所以采用单一波长光源的反射式数字全息数字