高分辨力分光瞳差動(dòng)共聚焦傳感技術(shù)研究
本文選題:共聚焦 切入點(diǎn):分光瞳 出處:《儀器儀表學(xué)報(bào)》2017年09期
【摘要】:為了提高現(xiàn)有共聚焦傳感技術(shù)的軸向分辨力、實(shí)現(xiàn)微觀形貌的高精度測(cè)量,在提出分光瞳差動(dòng)共聚焦傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化理論進(jìn)行了進(jìn)一步研究,并研制了一種具有最優(yōu)參數(shù)的分光瞳差動(dòng)共聚焦顯微傳感器,其融合了分光瞳差動(dòng)共聚焦顯微技術(shù)和基于可編輯探測(cè)器件的虛擬針孔技術(shù),利用探測(cè)區(qū)域偏移可使分光瞳共聚焦顯微技術(shù)軸向特性曲線產(chǎn)生相移這一特性,沿特定方向在探測(cè)面上對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)虛擬針孔,通過(guò)探測(cè)它們的強(qiáng)度響應(yīng)并進(jìn)行差動(dòng)處理實(shí)現(xiàn)高軸向分辨力、高定位精度測(cè)量。對(duì)所研制的傳感器進(jìn)行了軸向響應(yīng)特性及傳感器非線性驗(yàn)證,給出了其軸向相對(duì)位移測(cè)量公式,還利用所研傳感器對(duì)實(shí)際的高度標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了測(cè)量,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,所研傳感器軸向分辨力可達(dá)5 nm,橫向分辨力為0.82μm,為微細(xì)結(jié)構(gòu)三維表面的高精度測(cè)量提供了一種新的傳感技術(shù)及系統(tǒng)。
[Abstract]:In order to improve the axial resolution of confocal sensor technology, realize the high precision measurement of micro topography, based on proposed pupil differential confocal sensor technology, the key parameter optimization theory was further studied, and developed a pupil with optimum parameters into differential confocal sensor, the the fusion of pupil differential confocal microscopy and detection device based on programmable virtual pinhole technology, the detection area can be divided into offset pupil confocal technique characteristics of micro axial curve of phase shift this characteristic, along a particular direction in the detection surface symmetrically arranged on the two virtual pinhole, by detecting their response strength and differential treatment to achieve high axial resolution, high positioning accuracy measurement. The sensor nonlinear characteristics and verification of axial response of the designed sensor, gives the axial The relative displacement measurement formula, by research on the actual sensor height standard samples were measured and verified by experiment, the research of sensor axial resolution of 5 nm, the lateral resolution is 0.82 m, provides a new sensing technology and system for high precision measurement of 3D surface micro structure.
【作者單位】: 北京信息科技大學(xué)光電測(cè)試技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京信息科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)及儀器北京實(shí)驗(yàn)室;北京理工大學(xué)光電學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51535002) 教育部“長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”發(fā)展計(jì)劃(IRT-16R07) 北京市自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(4164084) 北京市教育委員會(huì)科技計(jì)劃一般項(xiàng)目(KM201611232006)資助
【分類(lèi)號(hào)】:TH742;TP212
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1683446
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