基于雙折射原理共焦系統(tǒng)超分辨性能及軸向掃描技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展和制造技術(shù)不斷進(jìn)步，使得系統(tǒng)零件的特征尺寸越來越小，精度越來越高。特別是隨著微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，如何對微電路等各種微零件的微觀輪廓進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測成為現(xiàn)代測試方法和儀器研究的重要課題。
　　本課題在研究光瞳濾波理論和共焦顯微成像原理的基礎(chǔ)上，研究了一種具有三維超分辨成像性能的共焦檢測方法和技術(shù)，為超分辨光瞳濾波技術(shù)及三維超分辨光學(xué)測量傳感系統(tǒng)的研究提供了理論基礎(chǔ)及先期的實驗驗證。針對共焦掃描系統(tǒng)無軸向移動部

2、件掃描方式問題，初步探索了利用液晶透鏡和普通顯微透鏡結(jié)合的軸向掃描技術(shù)，提供了一種新穎的軸向驅(qū)動思路。本課題可以廣泛的應(yīng)用于微電子及生物工程等領(lǐng)域。本課題主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，針對改善光學(xué)探測系統(tǒng)分辨力的問題，設(shè)計了徑向雙折射光瞳濾波器。本文詳細(xì)的建立了雙折射光瞳濾波器的理論模型，根據(jù)超分辨的重要特征參數(shù)第一零點比和斯托克斯比，設(shè)計分析了徑向雙折射光瞳濾波器的尺寸和位置參數(shù)，并討論了該元件的橫向和軸向的分辨性能；
　

3、　其后，針對由于雙折射濾波器的引入而帶來的軸向分辨力的損失以及旁瓣增加的問題，利用差動共焦系統(tǒng)能夠有效的抑制旁瓣和有較高軸向分辨力的特性，將所設(shè)計的徑向雙折射光瞳濾波器加入到差動共焦顯微系統(tǒng)中，以使系統(tǒng)達(dá)到了三維超分辨的效果。研究了雙折射光瞳濾波式三維超分辨差動共焦顯微系統(tǒng)的成像特性并經(jīng)實驗初步驗證，在 NA＝0.75、λ=632.8nm條件下，軸向分辨率達(dá)3nm，橫向分辨率達(dá)到0.19μm；
　　最后，針對共焦顯微系統(tǒng)的掃描方式