基于白光相移干涉术的微结构形貌测试系统及测试方法技术方案

一种基于白光相移干涉术的微结构形貌测试系统及测试方法，系统有依次设置的数字ＣＣＤ摄像机、显微光学系统、压电陶瓷驱动器、干涉物镜以及与压电陶瓷驱动器相连的压电陶瓷控制器，还有提供光源的白光光源和ＰＣ机，ＰＣ机通过图像采集卡与数字ＣＣＤ摄像机连接，ＰＣ机通过图像采集卡还连接压电陶瓷控制器，干涉物镜的输入端对应于设置在隔振平台上的被测样品。方法是通过移相器带动干涉物镜对被测物体进行垂直扫描并记录采集的图像；通过重心法确定其重心；通过计算零级条纹上一位置处的相位信息，求得此位置与零级条纹位置的偏差；通过综合干涉信号的强度信息与相位信息以确定零级干涉条纹的位置。本发明专利技术测量效率高，扩展了测量范围，并提高了测量分辨力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微结构形貌测试方法。特别是涉及一种综合了干涉信号中光强信 息与相位信息，应用于大范围的微结构三维形貌非接触测量的基于白光相移干涉术的微结 构形貌测试系统及测试方法。
技术介绍
微机电系统(microelectromechanical system, MEMS)是指将传感器、处理器、执 行器以微结构的形式结合成为一个完整的系统，并使之具有感知，分析判断和反应的能力。 在过去的三十多年间，微机电系统及相关技术取得的迅速发展使得其相关产品已经渗透到 了几乎人类生活的每一个领域并发挥着巨大的影响。从微传感器，微机械零件，到医疗仪 器，电子器件等等，微机电技术在不断减小传统机电系统的尺寸与成本的同时，却成千上万 倍的提高了系统的表现，也在如汽车工业，基础研究，信息通信，国防航天等领域开辟着新 的市场，并不断的显现出巨大的潜力。MEMS技术涉及到物理、化学、生物、机械、电学、光学、材料等多个领域，是一门典型 的综合性交叉学科。其相应的产品也通常处于微米或纳米的尺度范围内，并呈现出很多与 宏观不同的物理现象，这也给MEMS器件生产的质量控制和检测带来的很大的困难，传统的 接触式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于白光相移干涉术的微结构形貌测试系统，包括有依次设置的数字ＣＣＤ摄像机（４）、显微光学系统（５）、压电陶瓷驱动器（６）、干涉物镜（７）以及与压电陶瓷驱动器（６）相连的压电陶瓷控制器（１０），其特征在于，还设置有向显微光学系统（５）提供光源的白光光源（３）和ＰＣ机（１），所述的ＰＣ机（１）通过图像采集卡（２）与数字ＣＣＤ摄像机（４）连接，所述的ＰＣ机（１）通过图像采集卡（２）还连接压电陶瓷控制器（１０），所述的干涉物镜（７）的输入端对应于设置在隔振平台（９）上的被测样品（８）。

【技术特征摘要】
一种基于白光相移干涉术的微结构形貌测试系统，包括有依次设置的数字CCD摄像机(4)、显微光学系统(5)、压电陶瓷驱动器(6)、干涉物镜(7)以及与压电陶瓷驱动器(6)相连的压电陶瓷控制器(10)，其特征在于，还设置有向显微光学系统(5)提供光源的白光光源(3)和PC机(1)，所述的PC机(1)通过图像采集卡(2)与数字CCD摄像机(4)连接，所述的PC机(1)通过图像采集卡(2)还连接压电陶瓷控制器(10)，所述的干涉物镜(7)的输入端对应于设置在隔振平台(9)上的被测样品(8)。2.一种用于权利要求1所述的基于白光相移干涉术的微结构形貌测试系统的测试方 法，其特征在于，通过移相器带动干涉物镜以等步长对被测物体进行垂直扫描，使干涉条纹 扫过被测区域，并由数字CCD摄像机记录采集的图像；PC机对扫描图像滤波后提取单个象 素的得到白光干涉信号，对所得的干涉条纹，首先要减去其背景光强值，并通过重心法确...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彤，马龙，陈津平，傅星，胡小唐，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]