基于雙折射原理共焦系統(tǒng)超分辨性能及軸向掃描技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展和制造技術(shù)不斷進(jìn)步，使得系統(tǒng)零件的特征尺寸越來(lái)越小，精度越來(lái)越高。特別是隨著微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，如何對(duì)微電路等各種微零件的微觀輪廓進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測(cè)成為現(xiàn)代測(cè)試方法和儀器研究的重要課題。
　　本課題在研究光瞳濾波理論和共焦顯微成像原理的基礎(chǔ)上，研究了一種具有三維超分辨成像性能的共焦檢測(cè)方法和技術(shù)，為超分辨光瞳濾波技術(shù)及三維超分辨光學(xué)測(cè)量傳感系統(tǒng)的研究提供了理論基礎(chǔ)及先期的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。針對(duì)共焦掃描系統(tǒng)無(wú)軸向移動(dòng)部

2、件掃描方式問(wèn)題，初步探索了利用液晶透鏡和普通顯微透鏡結(jié)合的軸向掃描技術(shù)，提供了一種新穎的軸向驅(qū)動(dòng)思路。本課題可以廣泛的應(yīng)用于微電子及生物工程等領(lǐng)域。本課題主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，針對(duì)改善光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)分辨力的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了徑向雙折射光瞳濾波器。本文詳細(xì)的建立了雙折射光瞳濾波器的理論模型，根據(jù)超分辨的重要特征參數(shù)第一零點(diǎn)比和斯托克斯比，設(shè)計(jì)分析了徑向雙折射光瞳濾波器的尺寸和位置參數(shù)，并討論了該元件的橫向和軸向的分辨性能；
　

3、　其后，針對(duì)由于雙折射濾波器的引入而帶來(lái)的軸向分辨力的損失以及旁瓣增加的問(wèn)題，利用差動(dòng)共焦系統(tǒng)能夠有效的抑制旁瓣和有較高軸向分辨力的特性，將所設(shè)計(jì)的徑向雙折射光瞳濾波器加入到差動(dòng)共焦顯微系統(tǒng)中，以使系統(tǒng)達(dá)到了三維超分辨的效果。研究了雙折射光瞳濾波式三維超分辨差動(dòng)共焦顯微系統(tǒng)的成像特性并經(jīng)實(shí)驗(yàn)初步驗(yàn)證，在 NA＝0.75、λ=632.8nm條件下，軸向分辨率達(dá)3nm，橫向分辨率達(dá)到0.19μm；
　　最后，針對(duì)共焦顯微系統(tǒng)的掃描方式