[发明专利]一种激光白光复合干涉测量系统及方法

权利要求书

1.一种激光白光复合干涉测量方法，其特征在于，该基于一种激光白光复合干涉测量系统，包括白光LED光源(1)、准直透镜(2)、光学显微干涉模块和图像采集装置，光学显微干涉模块包括分滤光片(3)、光镜(4)、参考镜(5)、显微物镜(8)以及由压电陶瓷位移台(6)和控制器(7)组成的闭环微位移系统，图像采集装置包括CCD光电探测器(9)和计算机(10)；其中，

滤光片(3)设置在准直透镜(2)和分光镜(4)之间，在进行单色光相移干涉测量时，滤光片(3)用于从白光中滤出单频激光，在进行白光扫描干涉测量时，由白光LED光源(1)发出的光经过准直透镜(2)之后变为平行光，再经过分光镜(4)之后变为两束相互垂直的平行光束，两束光分别投射到参考镜(5)和待测样品(11)上，由参考镜(5)反射的参考光与由待测样品(11)表面反射的测量光相遇，形成干涉条纹；干涉条纹经过显微物镜(8)后投射到CCD光电探测器(9)上；参考镜(5)固定在压电陶瓷位移台(6)上，用于实现轴向移动完成相移和扫描过程；在测量过程中，CCD光电探测器(9)通过上位机程序控制，压电陶瓷位移台(6)每移动一个位置，CCD光电探测器(9)拍摄一次，之后CCD光电探测器(9)将采集到的干涉信息传输到计算机(10)中用于后续处理，利用相位提取算法和解包裹算法得到待测样品(11)表面三维形貌信息；

该方法包括：

对于同一待测样品(11)，分别使用两种干涉测量方法进行测量，假设单色光相移干涉测量和白光扫描干涉测量的测量结果分别为z_p和z_w；在单色光相移干涉测量中，由于相位模糊问题导致的高度偏差应该为1/2光源波长的整数倍，因此，修正公式表示为：

式中，round表示取整运算；λ为单色光波长，Δz即为单色光相移干涉中由于相位模糊问题造成的高度偏差，待测样品的真实三维形貌表示为：

z_n(x,y)＝z_p(x,y)+Δz(x,y) (7)

式中，z_n表示激光白光复合干涉测量结果。