基于数字微镜的并行激光共焦显微检测技术研究-论文.pdf

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1、激与光电子学进展Laser&0DtOelectr0nicsProgress⑥2013《中国激光》杂志社基于数字微镜的并行激光共焦显微检测技术研究涂龙余锦樊仲维。邱基斯。赵天卓。王治昊吴权，s葛文琦郭广妍王昊成f中国科学院光电研究院激光工程中心，北京100094]l中国科学院大学，北京100049l【。北京国科世纪激光技术有限公司，北京100192J摘要为了对微纳加工工件进行三维形貌测量，建立了基于数字微镜的并行激光共焦显微检测系统。首先，利用衍射光学对数字微镜的夫琅禾费衍射模型进行了研究。接着，利用数字微镜实

2、现扫描像素单元为2×2，周期为T一3的并行扫描模式。然后对三维图像重构算法和激光散斑匀化进行了分析。最后，利用该系统分别对镀膜平板、WSZ位置灵敏阳极探测器以及螺钉进行了三维测量。实验结果表明，在轴向平移台步距为10nm的条件下，该系统能准确重构出样品三维形貌。该共焦显微检测方法能大大提高共焦扫描速度，能很好地满足一般工业检测需求，本文为并行共焦检测技术提供了一条新的研究和应用方法。关键词并行共焦显微；数字微镜；三维图像重构；形貌测量中图分类号TH742文献标识码Adoi：10．3788／LOP50．1017

3、02ResearchontheTechnologyofParallelLaserConfocalMicroscopyDetectionBasedonDigitalMicromirrorDeviceTuLong’YuJinFanZhongwei，。QiuJisi。ZhaoTianzhuo’。WangZhihao，WuQuan''。GeWenqiGuoGuangyan’WangHaocheng'DepartmentofOp0eec￡0"cEngineering，AcademyofOpto—Electronics，

4、ChineseAcademyofSciences，Beijing100094，ChinaUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China。BeijingGKLaserTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100192，ChinaAbstractInordertomeasureworkpieceSmicro-nanothree-dimensionaltopography，aparallelconfocalmicroscopydetec

5、tionsystembasedondigitalmicromirrordevice(DMD)issetup．Firstly，theFraunhoferdiffractionmodelofDMDisstudied．Secondly。theparallelscanningmodelof2×2pixelunitandT一3isrealizedbytheuseofDMD．Thenthethree—dimensionalimagereconstructiOnalgorithmandlaserspecklehomogen

6、izationisanalyzed．Finally，themeasuringsystemmakesthreedimensiona1measurementsforcoatedplate，WSZpositionsensitiveanodedetectorandscrewrespectively．Theexperimentalresultsshowthatthethree．dimensionalreconstructi0nimageiSobtainedundertheconditionthatthestepping

7、motormoves10nmperstep．Thisparallelconfocalmicroscopysystemgreatlyimprovesthethree—dimensionaltestingspeedandcansatisfactorilymeetthegeneralindustrialtestingrequirement．Itprovidesanewmethodofresearchandapplicationforparalle1confocaldetectiontechnology．Keywor

8、dsparallelconfocalmicroscopy；digitalmicromirrordevice：3DimagerecOnstruction；shapemeasurementOCIScodes170．1790；180．1790；180．6900收稿日期：2013—03—27；收到修改稿日期：2013—05—09；网络出版日期：2013—08—27基金项目：中国科学院科研装备研制项目(Y20