[发明专利]一种基于零椭偏暗场照明的散射干涉成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于零椭偏暗场照明的散射干涉成像系统，其特征在于，包括照明光路，探测光路和参考光路，所述照明光路的入射端设置有被检测样品（106），所述探测光路的发射端设置有被检测样品（106）；

所述照明光路包括光源发射模块，所述光源发射模块用于发射照明光并将所述照明光调整为平行光并调整线偏振方位角；

所述探测光路包括探测物镜（107）和散射场成像模块，所述探测物镜（107）用于接收被检测样品（106）表面的散射光，并将被检测样品（106）表面的散射信号传输至所述散射场成像模块用于干涉成像；

所述照明光路和所述探测光路的连接处设置有零椭偏模块，所述零椭偏模块的一端与照明光路连接，所述零椭偏模块的另一端与探测光路连接，所述平行光通过所述零椭偏模块调整偏振态后照射被检测样品（106）表面，所述被检测样品（106）表面散射光被所述探测物镜（107）接收，所述零椭偏模块抑制被检测样品（106）表面的背景杂散光，并将被检测样品（106）表面的散射信号传输至所述散射场成像模块；

所述零椭偏模块包括：

起偏器（104），用于确定所述平行光的偏振方向；

第一补偿器（105），用于提供p光和s光的相位差，调整所述平行光的偏振态；

第一检偏器（108），用于抑制被检测样品（106）表面的背景杂散光；

所述零椭偏条件设置为：

根据设定P为起偏器（104）的方位角，C为第一补偿器（105）的方位角、A为第一检偏器（108）的方位角，依次设定(P, C, A)=（0，pi/4，0），（0，pi/4，pi/4），（pi/4，pi/4，pi/2）得到强度值 I₁，I₂与I₃，结合如下公式得到椭偏参数ψ与∆值：

（1）

（2）

通过设定第一补偿器（105）角度为pi/4，起偏器（104）角度为∆/2- pi/4，第一检偏器（108）角度为ψ，即可满足零椭偏条件；

所述参考光路包括反射镜（112）和参考模块，所述参考模块用于接收被检测样品（106）表面的光经过所述反射镜（112）后形成的反射光或接收照明光路经过第二分束镜（115）分束及所述反射镜（112）后形成的反射光，所述反射光通过所述参考模块形成参考光，并将所述参考光传输至所述散射场成像模块进行干涉成像。

2.如权利要求1所述的一种基于零椭偏暗场照明的散射干涉成像系统，其特征在于，所述光源发射模块包括：

光源（101），用于发射照明光；

第一透镜组件（102），用于将所述照明光调整为平行光；

半波片（103），用于旋转所述平行光的线偏振方位角。

3.如权利要求2所述的一种基于零椭偏暗场照明的散射干涉成像系统，其特征在于，所述光源发射模块还包括匀光片（119），所述匀光片（119）设置于所述第一透镜组件（102）和所述半波片（103）之间，所述匀光片（119）用于提升所述平行光的均匀性。

4.如权利要求1所述的一种基于零椭偏暗场照明的散射干涉成像系统，其特征在于，所述散射场成像模块包括：

第一分束镜（109），用于对散射光和参考光进行合束；

管镜（110），用于将合束后的光汇聚到第一探测器（111）；

第一探测器（111），用于干涉成像。

5.如权利要求1所述的一种基于零椭偏暗场照明的散射干涉成像系统，其特征在于，所述参考模块用于接收被检测样品（106）表面的光经过所述反射镜（112）后形成的反射光时，所述参考模块包括：

第二补偿器（113），用于调整所述反射光的偏振态；

第二检偏器（114），用于调整所述反射光的偏振方向形成参考光。