基于小孔阵列的并行激光共焦显微检测技术研究-论文.pdf

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1、光电子·激光第24卷第1O期2013年1O月JournalofOptoelectronics·LaserVo1．24No．10October2013涂郭基于dqL阵产列的并行激光共焦显微检测技术龙妍22研究余王昊锦成*2(1．中国科学院光电研樊究院，北京100094；2．中国科学院中国科学院大学，北京100049；3．北京国科世纪激光技术有限公司，北京10件0192)维3摘要：为了对微纳加工工件进行三维形貌测量，建立了基于小孔阵列的并行激光共聚焦显微检测系统。利用自行研发的三波长皮秒脉冲激光加工机在面积为1cm的铜箔上制

2、备100×100的小王孔阵列，以实现并行分光，小孑L的平均直径为43．6m，间距为100m。利用小孔阵列系统，分别对士心镀膜平板和螺钉进行了三维测量。实验结果表明，在轴向平移台步距为1m的条件下，本文系统昊能对待测样品实现轴2向分辨率为1m、横向分辨率为20m的三维扫描并重构出样品形貌。本文共焦显微检测方法能大大提高共焦扫描速度，能很好满足一般工业检测需求，本文为并行共焦探测黄技术提供了一条新的研究和运用方法。关键词：并行共焦显微检测技术；小孔阵列；三维图像重构；形貌测量科中图分类号：TH7422文献标识码：A文章编号：

3、1005—0086(2013)10—1989—06葛Researchonparallellaserconfocalmicroscopybasedonapinhole文琦arrayTULong一。YUJ聂inI，FANZhong-wei，WANGZhi-hao，HUANGKe，GEWen-qi，树NIEShu-zhen，GUOGuang-yan，WANGHao-cheng’。真(1．DepartmentofOptoelectronicEngineering，AcademyofOpto-Electronics，Chinese

4、AcademyofSciences，Beijing100094，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，C；hineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；3．BeijingGKLaserTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100192，China)Abstract：InordertomeasureworkpieceSmicro-nanothree-dimensionaltopography，thispaperset

5、supaparallelconfocalmicroscopydetectionsystembasedonthepinholearray．Firstly，inordertOrealizethebeamsplittinginparallel，apinholearrayof100×100inthecopperfoilismadebythelaboratorySthree-wavelengthpicosecondpulselaserprocessingmachine，andthepinholearraySareaisasquar

6、ecen—timeter．theaveragediameterofthepinholeis43．6／am，andthespacingbetweenholesis100／am．ThentheFraunhoferdiffractionmodelofthepinholearrayisstudied．Secondly，thethree-dimensiona1imagereconstructionalgorithmandlaserspecklehomogenizationareanalyzed．Finally，themeasuri

7、ngsystemmakesthree-dimensionalmeasurementforcoatingplateandscrewrespectively．TheexperimentalresultsshoWthattheaxialresolutionof1／amandthelateralresolutionof20／amareattainedandthethreedi—mensiona1reconstructionimageisobtainedundertheconditionthatthesteppingmotormo

8、ves1／amperstep．Thisparallelconfocalmicroscopysystemgreatlyimprovesthethree-dimensionaltestingspeedandcansatisfactorilymeetthegeneralindustrialtestingrequiremen