[发明专利]通过浸没干涉仪显微镜的断层成像

说明书

技术领域

本发明涉及干涉测量领域。

更具体而言，本发明涉及一种通过干涉测量法成像的装置，尤其是适合于形成断层成像。

背景技术

现有技术已存在通过干涉测量法进行断层成像的装置，该装置包括干涉测量装置(例如Mirau、Michelson、Linnik类型)，在这些装置内，光源具有微小的相干长度(longueur de cohérence)，该长度能在大约相干长度的空间的薄层内确定干涉条纹的位置。现有技术中的这些装置由例如图1A、1B和1C示出。

然而，在这些装置内，由于两个臂的其中一个臂穿入待成像的物体内，而另一个臂不穿入待成像的物体内，所以在干涉仪的两臂之间可看到色散。

在另一方面可以看到在待成像的物体处在干涉仪上内物镜的聚焦平面与对应于零光程差(différence de marche nulle)的平面之间的偏移。

此外，如果使用公知的浸没物镜(如图2所示)，光在浸没介质中通过引起前述现象的加重。

例如在美国申请US-A-2005/008663中曾公开了浸没物镜的使用。该文献公开了一种信号的分析方法，该信号由白光干涉测量显微镜提供，以便研究物体表面下的结构。在该文献中公开的干涉测量显微镜的实施例中，显微镜的物镜可为浸没显微镜。

然而，该文献没有公开在待成像物体处，怎样防止干涉仪中物镜的聚焦平面(plan de mise au point)和对应于零光程差的平面之间的偏移。相反地，值得注意的是，在干涉仪的两臂之间的色散偏差效应(effets d’écarts de dispersion chromatique)被考虑到由干涉测量显微镜提供的信号的分析中，这说明了这些效应没有被补偿。

申请EP-A-0503236公开了一种用于在半导体板(plaque)的内部结构的近红外线内实现高清晰度成像的仪器。该仪器包括一个被定位于板附近的光学装置。该光学装置可包括凸面透镜。光切割流体可将该凸面透镜与板分开，以便能使板在透镜下移动。申请EP-A-0503236的实施例教导凸面透镜可在Linnik干涉仪中使用。

然而，由申请EP-A-0503236公开的流体不能补偿干涉仪两臂之间的差别，尤其是色散和/或光程差。

发明内容

因此，本发明的其中一个目的是在断层成像的情况下，减少干涉仪两臂之间的色散，并在待成像的物体处使聚焦平面和对应于零光程差的平面更好地相符合。

本发明的另一个目的同样是使光线更好地在待成像的物体中穿入。

本发明通过提供一种用于待成像物体的断层成像的装置来达到这些目的，该装置包括：具有与待成像物体层(tranche)的厚度基本相同的相干长度的光源；以及干涉测量成像系统，该系统至少包括物镜，参照镜(1)以及光束分离装置(2)，其特征在于，所述干涉测量系统被设置成使得所述物镜能限定在待分析的物体层处的第一聚焦平面以及在所述参照镜处的第二聚焦平面，所述干涉测量成像系统包括至少一个定位于所述第二聚焦平面和所述分离装置之间的第一补偿介质(3a，3b)，选择所述补偿介质的厚度和光学指数而使得在所述第一聚焦平面和所述分离装置之间的来自所述光源的光束的光程(trajet)与在所述第二聚焦平面和所述分离装置之间的光束的光程基本相同，并使得在所述第一聚焦平面和所述分离装置之间的色散与在所述第二聚焦平面和所述分离装置之间的光束的色散基本相同。

优选地，所述干涉测量成像系统还包括至少一个第三介质，选择该第三介质的光学指数和厚度，使得在所述第一聚焦平面和所述分离装置之间的来自所述光源的光束的光程与在所述第二聚焦平面和所述分离装置之间的光束的光程基本相同，并且使得在第一聚焦平面和所述分离装置之间的色散与在所述第二聚焦平面和所述分离装置之间的光束的色散基本相同。

为了保持色散的相同和光路(chemin)的相同而无论在待分析的物体处的聚焦平面是什么，干涉测量成像系统还包括至少一个被定位于所述第一聚焦平面和所述分离装置之间的第二介质，所述第二介质具有与所述待分析的物体基本相同的光学性质。

在这种情况下，根据简单的(实施)方式，所述第一介质具有与所述待分析的物体基本相同的光学性质。

当待成像的物体基本上由水组成时，该装置尤其适用。