基于白光垂直掃描干涉法量物體微觀表面形貌的研究.pdf

1、光學(xué)元件的微觀形貌會(huì)直接影響光學(xué)系統(tǒng)的性能和精度。微觀表面形貌的測(cè)量方法有很多，其中光學(xué)干涉測(cè)量法具有精度高、速度快、測(cè)量范圍廣、不損傷待測(cè)件等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。研制了Mirau型白光掃描干涉顯微鏡，實(shí)現(xiàn)臺(tái)階板的高度、計(jì)算全息元件的刻蝕深度以及微透鏡陣列的表面形貌的測(cè)量。
　　 本研究基于Mirau型干涉顯微鏡無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的要求，重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有的金相顯微鏡光路，實(shí)現(xiàn)白光零光程差位置和共軛像點(diǎn)位置的重合，得到待測(cè)件的白光干涉條

2、紋，進(jìn)而研制出Mirau型白光干涉顯微鏡。儀器的垂直測(cè)量范圍可達(dá)10μm，垂直分辨率優(yōu)于0.5nm，橫向分辨率為838.75nm。為了實(shí)現(xiàn)干涉顯微鏡的垂直掃描，以PZT作為移相器并對(duì)其在烏氏干涉儀上使用白光進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定PZT作等間隔移動(dòng)的步進(jìn)電壓值，通過(guò)重新分配電壓校正PZT非線性誤差，校正后得到的非線性度小于0.8％，符合測(cè)試的需要。分析比較傅里葉變換算法和空間頻域算法，選取了空間頻域算法實(shí)現(xiàn)從垂直掃描得到的一系列白光干涉圖中提取表