[發(fā)明專利]一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法

在審

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• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106643558A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 周毅;唐燕;陳楚儀;鄧欽元;謝仲業(yè);田鵬;李凡星;胡松;趙立新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：測量過程中，通過白光光源入射到光學成像系統(tǒng)，透過Mirau干涉物鏡使光線分為兩束，一束反射到參考鏡面，另一束透射到被測物體表面，最后兩束光線發(fā)生干涉并通過CCD(Charge-coupled device)采集干涉圖，利用壓電陶瓷控制Mirau干涉物鏡縱向掃描移動，將CCD采集得到的一系列干涉圖進行保存，通過頻域和時域算法，將所采集到的干涉圖像進行計算得到調(diào)制度分布和包裹相位分布，根據(jù)調(diào)制度大小閾值來判斷相應像素點是否相位展開，再利用相鄰兩幅圖共同的有效區(qū)域來實現(xiàn)相位縱向拼接，最后通過一系列干涉圖拼接，得到整場被測形貌的絕對相位分布，從而完成表面形貌恢復。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：白光光源入射到光學成像系統(tǒng)，透過Mirau干涉物鏡使光線分為兩束，一束反射到參考鏡面，另一束透射到被測物體表面，當兩束光再次返回時則發(fā)生干涉，利用壓電陶瓷控制干涉物鏡縱向掃描移動，將CCD采集得到的一系列干涉圖進行保存。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：通過頻域和時域算法，將所采集到的干涉圖像進行計算得到調(diào)制度分布和包裹相位分布，通過設定一個調(diào)制度閾值，然后每個像素點調(diào)制度大小來判斷相應像素點是否進行相位展開。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：對調(diào)制度高于閾值的像素點完成相位展開，得到絕對相位數(shù)值，再利用相鄰兩幅圖共同的有效區(qū)域來實現(xiàn)相位縱向拼接，最后通過一系列干涉圖拼接，得到整場被測形貌的絕對相位分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：根據(jù)所得的整場絕對相位分布以及相位與高度之間的關系，最終恢復所測結(jié)構(gòu)的表面形貌。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：利用寬光譜干涉系統(tǒng)，由于其相位解析的高精度特性，同時利用調(diào)制度閾值來提高解相位的可靠性，通過相位的縱向拼接，受掃描移動精度影響小，特別是針對高縱深微納結(jié)構(gòu)檢測，具有測量速度快，實用性強的特點。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于相位縱向拼接的寬光譜干涉形貌檢測方法，其特征是：通過CCD采集得到一系列干涉圖，進而計算得到調(diào)制度分布和包裹相位分布，通過設置一個合理的調(diào)制度閾值，根據(jù)每個像素點調(diào)制度的大小來判斷是否對該點進行相位展開，再利用相鄰兩幅圖共同的有效區(qū)域來實現(xiàn)相位縱向拼接，最后通過一系列干涉圖拼接，得到整場被測形貌的絕對相位分布，從而完成表面形貌恢復，測量精度可達納米至亞納米級。