基于低相干光平面波照明的数字全息显微测量-论文.pdf

《基于低相干光平面波照明的数字全息显微测量-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第4O卷第4期华中科技大学学报(自然科学版)VolJ40NO．42O12年4月J．HuazhongUniv．ofSci．&Tech．(NaturalScienceEdition)ADr．2O12基于低相干光平面波照明的数字全息显微测量卢文龙游雾刘晓军(华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074)摘要提出将基于低相干光平面波照明的离轴数字全息显微方法应用于微纳表面测量，结合角谱算法，可在更近的距离以高分辨率重建由平面波记录的数字全息图．在发光二极管平面波照明全息实验中，通过单幅离轴全息图对标准刻线板进行了强度像和相位像的重建．在重建过程中，末发生频

2、谱重叠的现象．对其三维表面形貌的评定结果显示重建的横向参数值与纵向参数值均与标准值具有很好的一致性．关键词数字全息；显微镜；表面测量；三维表面形貌；平面波；角谱中图分类号TH161文献标志码A文章编号1671—4512(2Ol2)04—0046-03Digitalholographicmicroscopyilluminatedbylow—coherentplanewavesLuWenlongYouWuLiuXiaojUn(SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofSciencea

3、ndTechnology，Wuhan430074。China)AbstractOff—axisdigitalholographicmicroscopyinmirco—nanosurfacemeasurementwasproposed。whichwasbasedontheilluminationoflowcoherentplanewave．Comparedwithsphere—waveinter—ferometryilluminatedbylasers，low—coherentplane—waveinterferometrycouldeffectivelya

4、voidthein—fluenceoffrecklesandmultiple—reflections．Combinedwithangularspectrumalgorithm，digitalholo—gramsilluminatedbyplanewavecouldbereconstructedwithsmallerdistancesandhigherresolutions．IntheexperimentilluminatedbyLED(1ightemittingdiode)Splanewave，theintensity—contrastandphaseco

5、ntrastimagesofastandardgratingplatewerereconstructedbyasingleoff—axishologram．Overlapsdidnotappearinthefrequencyspectrumduringthereconstructedprocess．Theevaluationofthethreedimensionalsurfacetopographyrevealsthatthereconstructedaxialandlateralparametersarebothingoodaccordancewitht

6、heirstandardvalues．Keywordsdigitalholography；microscopy；surfacemeasurement；three—dimensionalsurfacetopogra—phy；plane-wave；angularspectrum数字全息显微术能实时、非接触、高分辨率地提供被测物体的三维信息，在微纳表面的精1离轴数字全息显微术的原理密测量、MEMS的振动测量、微粒检测、生物医学等领域引起了广泛关注3]．但数字全息图的记录离轴数字全息显微术有多种光路配置方案，方式与再现方法依然不够成熟，光源选择、重建算图l是一种基

7、于迈克尔逊干涉光路的常见方案．法等问题还有待深入研究．本研究针对微纳表面图中：BS为普通分光棱镜；QwP为1／4波片；P的精密测量，结合离轴数字全息的再现算法，对离为起偏器；CL为准直镜；NF为中性滤光片；LED轴数字全息显微术的光源和照明方式作了分析与为发光二极管；PBS为偏振分光棱镜；MO为长焦比较，提出一种适合微纳表面精密测量的方案．物镜；M为参考反射镜；S为待测样品．收稿日期2011-0901．作者简介卢文龙(1981)，男，讲师；刘晓军(通信作者)，教授，E—mail：mexjl@mail．bust．edu．cn基金项目国家自然科学基金资助项目(

8、51075169；51005089)．第4期卢文龙，等：基于低相于