發(fā)布時間：2024-02-21 01:17

　　共焦顯微技術(shù)是一種用于微米和納米尺度三維形貌測量的光學顯微技術(shù),具有獨特的軸向?qū)游瞿芰?以其高精度,非接觸,不損傷測量表面等優(yōu)點,被廣泛應用于微光學,微電子,生物工程等領(lǐng)域。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,三維微結(jié)構(gòu)的測量尺寸逐漸從亞微米級過渡到納米級尺度,迫切要求共焦系統(tǒng)橫向分辨力的提高。本課題主要研究目的是解決共焦系統(tǒng)橫向超分辨受限的問題,通過將徑向偏振光照明用于共焦系統(tǒng),利用徑向偏振光的緊聚焦特性來提高共焦系統(tǒng)橫向分辨力。在矢量衍射理論的基礎(chǔ)上建立徑向偏振共焦系統(tǒng)的理論模型,從理論上分析徑向偏振共焦系統(tǒng)的成像特性。并且通過對光束進行偏振調(diào)制和光瞳濾波調(diào)制,來實現(xiàn)徑向偏振共焦系統(tǒng)的橫向超分辨。本文的具體研究內(nèi)容如下:首先,根據(jù)Richards-Wolf矢量衍射理論對徑向偏振光衍射光場公式進行推導。通過仿真分析透鏡的數(shù)值孔徑,入射光束的振幅分布對衍射場的影響。同時對比徑向偏振光和線偏振聚焦光場,分析徑向偏振光的緊聚焦特性。其次,在矢量衍射理論的基礎(chǔ)上建立徑向偏振共焦系統(tǒng)的理論模型。通過矩陣運算來推導被測樣本為點散射物時,徑向偏振光在共焦系統(tǒng)中的衍射過程。對理論模型進行仿真,分析徑向偏振共焦系統(tǒng)的...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-5徑向偏振光聚焦的實驗裝置圖

11015.8%，焦平面光場分布對比如圖1-6所示。同年，E.Y.S.Yew和C.J.R.Sheppard[比研究了徑向偏振光束的入射光瞳函數(shù)分別為均勻平面波，高斯光束及貝塞斯光束時的聚焦光斑，得出了當光瞳橫截面振幅分布為均勻平面波時軸向分占比重更大，焦斑半高....

圖1-6高階拉蓋爾—高斯光束的焦平面光強曲線對比圖

圖1-5徑向偏振光聚焦的實驗裝置圖[27]

圖1-8不同會聚角的徑向偏振光和線偏振光衍射場半高寬對比

角大于70時，徑向偏振光的光斑直徑將小于而徑向偏振光的焦斑直徑始終大于線偏振光入環(huán)形光瞳后，線偏振焦斑沿偏振方向的直寸可以進一步減小[55]。如圖1-8所示為光線焦斑半高寬的影響。

圖1-9線偏振光共焦系統(tǒng)在矢量理論和標量理論下的橫向特性曲線對比

T.Wolson[34]根據(jù)矢量衍射理論推導統(tǒng)的數(shù)學表達式。1998年兩人[35-37根據(jù)矢量理論來分析線偏振光在共統(tǒng)以及偏振光顯微鏡系統(tǒng)。圖1-9為的橫向特性曲線對比。

本文編號：3904816