基于多波长干涉的瞬态轮廓检测Mirau显微镜

作     者：龚玉婷 吕鑫 刘维 孔明 GONG Yuting;LYU Xin;LIU Wei;KONG Ming

作者机构：中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      面：57-65页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：浙江省自然科学基金(No.LY21E050016) 国家自然科学基金(No.51775528) 

主　　题：多波长干涉 瞬态检测 偏振成像 Mirau干涉显微镜 误差校正 

摘      要：针对单波长Mirau干涉显微镜存在测量范围小和2π模糊等问题,提出了多波长Mirau偏振干涉显微镜,以实现微观轮廓的大动态范围测量的和表面粗糙度等显微结构的瞬态检测。系统利用R、G、B三个单色LED光源实现多波长干涉;利用彩色偏振相机获取瞬态相移干涉条纹图,降低实时瞬态检测中复杂的环境扰动影响;利用线栅偏振片调节条纹对比度,满足不同被测对象的反射率检测要求。为验证系统方案的可行性,经过系统误差补偿校准后测量标称值为1.9939μm的标准微米台阶,结果与标称值的偏差约为5.4 nm。利用该方法与Wyko干涉仪对金刚石车削凸面反射镜表面微观轮廓和表面粗糙度进行测量,表面粗糙度测量结果均方根值偏差为3.7 nm,验证了该系统可实现高精度的大动态范围测量。