申请/专利权人：中国科学院空天信息创新研究院

申请日：2022-02-23

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114526670B

主分类号：G01B9/02015

分类号：G01B9/02015;G01B9/02055;G01B11/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.06.10#实质审查的生效;2022.05.24#公开

摘要：本发明公开了一种基于参考反射镜差动探测的白光干涉测量装置，白光光源发出的光经过可变光阑和第一透镜组后，到达分光棱镜组；分光棱镜组将入射光分为两束，一束经过第五透镜组后达到样品台，另一束在经过第二偏振分光棱镜后被分成p偏振光和s偏振光两路；p偏振光和s偏振光被反射后从第二偏振分光棱镜出射，并与从样品台反射回来的光在分光棱镜组处产生干涉；干涉光从分光棱镜组到达第一偏振分光棱镜后再被分成p偏振光和s偏振光两路，并得到两组干涉图像；利用两组干涉图像的差值来获得零光程差点。该装置增强了白光干涉仪光路的抗噪声能力，并提高了三维形貌恢复算法的精度。

主权项：1.一种基于参考反射镜差动探测的白光干涉测量装置，其特征在于，所述装置包括白光光源、可变光阑、第一透镜组、分光棱镜组、第一CCD相机、第二透镜组、第一偏振分光棱镜、第三透镜组、第二CCD相机、第二偏振分光棱镜、第四透镜组、第一参考反射镜、第五透镜组、样品台、第六透镜组、第二参考反射镜，其中：白光光源发出的光经过可变光阑和第一透镜组后，到达分光棱镜组；分光棱镜组将入射光分为两束，一束经过第五透镜组后达到样品台，另一束在经过第二偏振分光棱镜后被分成p偏振光和s偏振光两路；其中，p偏振光经过第四透镜组后，被第一参考反射镜反射；s偏振光经过第六透镜组后，被第二参考反射镜反射；p偏振光和s偏振光被反射后从第二偏振分光棱镜出射，并与从样品台反射回来的光在分光棱镜组处产生干涉；干涉光从分光棱镜组到达第一偏振分光棱镜后再被分成p偏振光和s偏振光两路，p偏振光经过第三透镜组后被第二CCD相机采集到干涉图像；s偏振光经过第二透镜组后被第一CCD相机采集到干涉图像；所述第一参考反射镜和第二参考反射镜需要存在微小光程差，即从第二偏振分光棱镜的两个偏振光出射端面分别到两个参考反射镜的距离有微小差异；利用所采集的p偏振光和s偏振光干涉图像的差值来获得零光程差点，实现对样品台上所放置待测样品的三维形貌测量，具体过程为：首先在样品台上放置待测样品；利用压电陶瓷驱动器驱动样品台移动，在对待测样品等间距扫描过程中，利用第二CCD相机和第一CCD相机收集p偏振光和s偏振光干涉图像；将p偏振光和s偏振光干涉图像相减得到差值信号，将差值信号中值点位置附近五个点的值使用最小二乘法进行直线拟合，计算拟合直线过零点的位置值，该值为差动白光干涉的零光程差点；根据该零光程差点的值计算出待测样品的实际高度，从而实现对待测样品的三维形貌测量；其中，将差值信号斜率最大时的参考反射镜差动距离作为第一参考反射镜和第二参考反射镜的最佳差动距离；所述差值信号是所采集的p偏振光和s偏振光干涉图像的差值；其中，所述样品台、第一参考反射镜、第二参考反射镜都配有高精度的压电陶瓷驱动器；利用所述样品台的压电陶瓷驱动器在测量过程中等间距地移动待测样品，实现机械移相。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院空天信息创新研究院 一种基于参考反射镜差动探测的白光干涉测量装置

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