[發明專利]一種快照式全場白光干涉顯微測量方法及其裝置

有效

• 申請號: 201811082777.1
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN108981606B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 馬鎖冬;王欽華;曾春梅;許峰
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B9/02;G01B9/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種快照式全場白光干涉顯微測量裝置，其特征在于：它包括寬光譜光源（1）、準直擴束勻光鏡頭（2）、分束器（3）、軸向色散型干涉顯微物鏡（4）、載物臺（6）、成像耦合鏡頭（7）、快照式光譜成像探測器（8）、數據傳輸控制線（9）、計算機（10）；

被測元件（5）置于載物臺（6）上，被測元件（5）與寬光譜光源（1）各自的位置在測量所用光譜范圍的中心波長下滿足物像共軛關系；準直擴束勻光鏡頭（2）、分束器（3）、軸向色散型干涉顯微物鏡（4）、成像耦合鏡頭（7）和快照式光譜成像探測器（8）之間呈共光路結構；

寬光譜光源（1）位于準直擴束勻光鏡頭（2）的前焦面位置，寬光譜光源（1）發出的復色光經準直擴束勻光鏡頭（2）成為平行光均勻入射至分束器（3）表面；所述分束器（3）將平行、均勻的復色光反射進入軸向色散型干涉顯微物鏡（4），分別輸出一路沿軸向色散并聚焦至不同深度位置的測量光和一路無軸向色散的復色參考光；軸向色散的測量光由被測元件（5）反射返回，與復色參考光經軸向色散型干涉顯微物鏡（4）混合形成干涉信號，再依次通過分束器（3）和成像耦合鏡頭（7）傳輸至快照式光譜成像探測器（8），快照式光譜成像探測器（8）將采集到的圖像數據經數據傳輸控制線（9）傳輸至計算機（10）；

其中，利用復色平行光經過軸向色散型干涉顯微物鏡后沿軸向依次色散并一一對應地聚焦于不同的軸向深度位置、以及光譜域上的白光干涉信號強度隨波長變化且在軸向色散的某一單色光焦面位置附近達到極大值，建立了測量所需的“白光干涉信號—光譜—深度”三者之間的唯一性編碼。

2.根據權利要求1所述的一種快照式全場白光干涉顯微測量裝置，其特征在于：所述的快照式光譜成像探測器為多孔徑光譜濾波相機、可調諧階梯光柵成像儀、光譜分辨探測器陣列、計算層析成像光譜儀、快照式編碼孔徑光譜成像儀、堆棧濾波光譜分解儀、重組光纖成像光譜儀、透鏡陣列積分場成像光譜儀、圖像折疊成像光譜儀、圖像映射光譜儀、多光譜薩格納克光譜儀、快照式高光譜傅里葉變換成像儀中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種快照式全場白光干涉顯微測量裝置，其特征在于：所述的軸向色散型干涉顯微物鏡為基于軸向衍射光學元件的Michelson型、Mirau型、Linik型干涉顯微物鏡中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種快照式全場白光干涉顯微測量裝置，其特征在于：所述的寬光譜光源為鹵素燈、白光LED、超連續譜激光器中的一種。