一种离轴光路三维显微形貌测量系统技术方案

本发明专利技术的一种离轴光路三维显微形貌测量系统，包括：成像物镜、干涉装置和图像采集装置。干涉装置包括激光光源、分光棱镜、第一反光镜、第二反光镜、微调反光镜和参考物镜。激光光束经第一反光镜射入分光棱镜后输出两束光，第一束光经成像物镜射到样品上，反射光经成像物镜、分光棱镜到达图像采集装置形成物光；第二束光经第二反光镜、参考物镜射入微调反光镜，反射光经参考物镜、第二反光镜和分光棱镜反射到图像采集装置形成参考光，物光和参考光间形成1.52°～7.57°的离轴角以形成离轴干涉，利用图像采集装置记录得到的干涉全息图。本发明专利技术通过光路设计克服了传统预放大显微全息光路光波曲率难以调节的困难。整个系统结构紧凑，抗噪能力高。

【技术实现步骤摘要】
一种离轴光路三维显微形貌测量系统
本专利技术属于光电
，具体为一种离轴光路三维显微形貌测量系统。
技术介绍
1948年，英籍匈牙利科学家D.Gabor提出了一种利用物体衍射的电子波记录物体振幅和相位的方法，提高电子显微镜的分辨率，这种方法被Gabor命名为全息术。直到上世纪80年代末和90年代初电荷耦合器件(CCD)的快速发展，全息术不再依赖化学记录材料，而可以通过数字记录。显微表面形貌测量方法，大致上可以分为接触式和非接触式两大类。典型的接触式测量就是原子力显微镜(AFM)，其接触式测量依托其机械探针接触物体表面来获得形貌信息，很容易对样品造成不可挽回的损失。非接触式像电子显微镜使用逐点成像的方法获得放大像，得到了物体形态，但是必须在真空下观察。数字全息显微术是一种基于光波衍射和干涉原理的成像与测量技术，它可以同时获取物光波的振幅和相位信息，得出被测物的三维形貌，同时具有非接触、实时、大景深、高分辨率和相衬成像的优点。离轴数字全息显微，通过对参考光光轴和物光光轴夹角的控制，使得两光轴最终以一定角度到达CCD。在满足采样定理和频谱分离的要求下，解决直透光与共轭像难以消除的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离轴光路三维显微形貌测量系统，其特征在于，包括：底座、安装在底座上的xyz微位移平台以及依次设置在xyz微位移平台上方的成像物镜、干涉装置和图像采集装置；所述干涉装置包括外壳和设置在外壳内的激光光源、分光棱镜、第一反光镜、第二反光镜、微调反光镜和参考物镜；所述激光光源发出的激光光束经第一反光镜反射后射入分光棱镜，分光棱镜输出两束光，第一束反射光经成像物镜射出照射到xyz微位移平台上的样品上，样品的反射光再经过成像物镜、分光棱镜到达图像采集装置形成物光；分光棱镜输出的第二束透射光经第二反光镜、参考物镜射入微调反光镜，微调反光镜输出的反射光经参考物镜、第二反光镜和分光棱镜再反射到图像采集装...

【技术特征摘要】
1.一种离轴光路三维显微形貌测量系统，其特征在于，包括：底座、安装在底座上的xyz微位移平台以及依次设置在xyz微位移平台上方的成像物镜、干涉装置和图像采集装置；所述干涉装置包括外壳和设置在外壳内的激光光源、分光棱镜、第一反光镜、第二反光镜、微调反光镜和参考物镜；所述激光光源发出的激光光束经第一反光镜反射后射入分光棱镜，分光棱镜输出两束光，第一束反射光经成像物镜射出照射到xyz微位移平台上的样品上，样品的反射光再经过成像物镜、分光棱镜到达图像采集装置形成物光；分光棱镜输出的第二束透射光经第二反光镜、参考物镜射入微调反光镜，微调反光镜输出的反射光经参考物镜、第二反光镜和分光棱镜再反射到图像采集装置形成参考光，物光和参考光之间形成1.52°～7.57°的离轴角进而形成离轴干涉，利用图像采集装置记录下得到的干涉全息图。2.如权利要求1所述的离轴光路三维显微形貌测量系统，其特征在于，所述微调反光镜安装在竖直微位移平台上，调整微调反光镜的角度可实现离轴角的调节，调整竖直微位移平台的位置可实现参考光的光程调节，调节xyz微位移平台可使物光光路成像清晰，进而使物光和参考光发生离轴干涉形成全息图。3.如权利要求2所述的离轴光路三维显微形貌测量系统，其特征在于，所述激光光源、分光棱镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：马树军，周鹏飞，刘炜华，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21