激光差动共焦显微成像中的轴向快速定焦方法

《激光差动共焦显微成像中的轴向快速定焦方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第5期光学技术Vo1．41No．52015年9月orICALTECHNIQUESep．2015文章编号：1002—1582(2015)05—0385—05激光差动共焦显微成像中的轴向快速定焦方法毛新越，赵维谦，王允，刘大礼，王蕾(北京理工大学光电学院“精密光电测试仪器及技术”北京市重点实验室，北京100081)摘要：提出了一种基于光强信号实时判断的快速定焦方法，在对样品进行横向扫描的同时，驱动测量物镜轴向移动，对前焦探测器和后焦探测器采集到的光强信号进行实时处理，通过实时判断测量面与样品的位置关系迅速找到焦面位置，可实现快速、准确的轴向定焦，极大地提升

2、了定焦速度。理论分析和初步的实验表明，该方法在一副图像的采集周期内能够实现轴向定焦，在同等定焦精度条件下，与清晰度定焦方法相比，可节省9O％以上的定焦时间。关键词：差动共焦；显微成像；快速定焦中图分类号：TH741文献标识码：AThemethodofaxialfastidentifledfocusoflaserdifferentialconfocalmicroscopyimagingMAOXinyue，ZHAOWeiqian，WANGYun，LIUDali，WANGLei(BeiiingKeyLabforPrecisionOptoelectronicMeasu

3、rementInstrumentandTechnology，SchoolofOpto-electronics，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Afastaxialfocusidentificationmethodbasedonreal—timejudgmentoflightintensitysignalisproposed．Thesamplesisscannedbythemethodinthehorizontalplanewiththeaxialmovementofmeasur

4、ementobjective．Themethodcanreal—timelyobservesanddisposestheopticalintensitysignalcollectedbythedetectorbeforethefoCUSandthedetectorbehindthefocus．Thefocalplaneisfoundthroughjudgingthepositionalrelationofmeasurementsurfaceandsampleofthereal—timeimage．Itcanrealizethefastandaccurateax

5、ia1foCUSidentification，andimprovestheidentificationspeedofthefocussignificantly．ThetheoreticalanalysisandpreliminaryexperimentsshowthatthemethodcanachieveaxialfoCUSidentificationinascancycle．Incomparisonwiththedefinitionmethodofthefocus。itsavestheprocesstimeofmorethan90withthesameid

6、entificationaccuracyofthefoCUS．Keywords：differentialconfocal；micro-imaging；fastfocusidentification样品的轴向扫描和三维成像，同时因其具有非接触0引言测量、成像快速、无需制样等优点在微纳结构测量领对样品形貌的三维成像是观测其微纳结构的重域被广泛应用卜_。然而，共焦显微系统具有信噪要手段，在精密制造、测试计量等领域中有重要应比低、易受环境背景光干扰、线性度差、测试无绝对用。共焦显微技术由于其独特的层析能力可实现对零点等缺点，在日益精细的微纳结构探测领域中，其收稿日期：

7、2014—11～13；收到修改稿日期：2015—01—12E-mail：bfmxysun@126．corn基金项目：国家自然科学纳米制造重大研究计划资助项目(91123014)；国家重大科学仪器开发专项(2011YQ04013601)；国家高技术研究发展计划(ss2O12AAO4O5O7)作者简介：毛新越(1989一)，男，硕士研究生，从事激光差动共焦显微成像系统的设计研究通讯作者：王允(1984一)，男，讲师，博士，从事激光光学测量研究。E-mail：alotrabbits@163．corn385光学技术第41卷性能已不能满足当代科学研究对光学高分辨率的测光

8、电倍增管针孔量要求。差动共焦技术利用前