基于可编程照明的干涉显微镜系统技术方案

技术编号:10311785 阅读:234 留言:0更新日期:2014-08-13 14:41
本发明专利技术涉及干涉显微镜。基于可编程照明的干涉显微镜系统,包括一照明光源、一照明模块;还包括一数字微镜装置,数字微镜装置包含有数字微镜阵列,每个数字微镜设有n°和-n°两个偏转角状态。光线通过TIR棱镜的折反射以2n°入射角度入射到数字微镜装置,接着控制各微反射镜的“开”或者“关”的状态,使光线得到相应的空间调制,然后从数字微镜装置垂直出射;之后通过分光棱镜的反射使光路进入Mirau干涉物镜,在Mirau干涉物镜中经过分束器形成两束光,这两束光分别照射到参考平面和被测平面后反射回来,并且在分束器形成光学干涉;然后被测物的干涉光场从干涉物镜中返回;之后再次通过分光棱镜,经过筒镜后被探测器接收,得到干涉显微镜的干涉图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密测量
,具体涉及干涉显微镜。
技术介绍
随着微细加工技术的发展逐步丰富和精细,微电路、微光学元件、微机械以及其它各种微结构不断出现,对微结构表面形貌测量系统的需求越发迫切。由于微表面结构由于是由微观结构单元组成的三维复杂结构,其测量一般都需要借助直接的或间接的显微放大,要求有较高的横向分辨率和纵向分辨率。同时与平滑表面的测量不同,微结构表面的测量不仅要测量表面的粗糙度或瑕疵,还要测量表面的轮廓、形状偏差和位置偏差。 在1968年美国Williamson首次研制了三维表面针式轮廓仪。1970年,Takasaki和Meadows首次报道了一种基于光学条纹图分析原理的测量技术——三维表面轮廓成像技术。他们提出利用莫尔条纹阴影等高线图形显示物体的三维像,将莫尔条纹作为空间编码,从受物体表面形貌调制变形的莫尔条纹图中提取相位信息并转换为物体三维轮廓。于是利用光学成像测量原理测量物体表面形貌的技术引起了各方面的重视本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于可编程照明的干涉显微镜系统,包括一照明光源、一照明模块,所述照明光源通过所述照明模块得到准直均匀的光线;其特征在于,还包括一数字微镜装置作为照明光调制器,所述数字微镜装置包含有数字微镜阵列,所述每个数字微镜设有n°和‑n°两个偏转角状态; 所得到的准直均匀的光线通过TIR棱镜的折反射将以2n°入射到数字微镜装置,接着控制各所述微反射镜的“开”或者“关”的状态,使光线得到相应的空间调制,然后从数字微镜装置垂直出射; 之后通过分光棱镜的反射使光路进入Mirau干涉物镜,在Mirau干涉物镜中经过分束器形成两束光,这两束光分别照射到参考平面和被测平面后反射回来,并且在分束器形成光学干涉;然后被测...

【技术特征摘要】
1.基于可编程照明的干涉显微镜系统,包括一照明光源、一照明模块,所述照明光源通过所述照明模块得到准直均匀的光线;其特征在于,还包括一数字微镜装置作为照明光调制器,所述数字微镜装置包含有数字微镜阵列,所述每个数字微镜设有n°和-n°两个偏转角状态; 
所得到的准直均匀的光线通过TIR棱镜的折反射将以2n°入射到数字微镜装置,接着控制各所述微反射镜的“开”或者“关”的状态,使光线得到相应的空间调制,然后从数字微镜装置垂直出射; 
之后通过分光棱镜的反射使光路进入Mirau干涉物镜,在Mirau干涉物镜中经过分束器形成两束光,这两束光分别照射到参考平面和被测平面后反射回来,并且在分束器形成光学干涉;然后被测物的干涉光场从干涉物镜中返回;之后再次通过分光棱镜,经过筒镜后被探测器接收,得到干涉显微镜的干涉图像。 
2.根据权利要求1所述的基于可编程照明的干涉显微镜系统,其特征在于,通过计算机控制各微反射镜的“开”或者“关”的状态,从而控制显微镜样品的照明; 
处于投影状态的微反射镜被示为“开”,并随数字信号而倾斜+n°;如果微反射镜处于非投影状态,则被示为“关”,并倾斜-n°; 
与此同时,“开”状态下被反射出去的入射光通过干涉物镜照射到对应的待测样品表面上;而“关”状态下反射在微镜片上的入射光被光吸收器吸收。 
3.基于可编程照明的干涉显微镜系统,包括一照明光源、一照明模块,所述照明光源通过所述照明模块得到准直均匀的光线;其特征在于,还包括一硅基液晶作为照明光调制器,所得到的准直均匀的光线经过偏振分光棱镜反射到硅基液晶中; 
控制每个像素下的液晶,调制进入的光线,使光线得到相应的空间调制并通过底部的硅芯片反射出去,透过偏振分光棱镜; 
之后通过分光棱镜的反射使光路进入Mirau干涉物镜,在Mirau干涉物镜中经过分束器形成两束光,这两束光分别照射到参考平面和被测平面后反射回来,并且在分束器形成光学干涉;然后被测物的干涉光场从干涉物镜中 返回;之后再次通过分光棱镜,经过筒镜后被探测器接收,得到干涉显微镜的干涉图像。 
4.根据权利要求3所述的基于可编程照明的干涉显微镜系统,其特征在于,硅基液晶以光调制来控制显微镜样品的照明; 
液晶经外部信号调制,处于显示亮态时,经偏振分光棱镜透射后,可以通过干涉物镜照射到对应的待测样品表面; 
...

【专利技术属性】
技术研发人员:万新军朱伟超杨波
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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