[发明专利]一种测量物体表面形貌的方法

摘要

本发明公开了一种测量物体表面形貌的方法，该方法采用飞秒激光光梳光源，为新型的非接触式光学表面形貌成像方法，结合了双光梳拍频探测技术和脉冲空间啁啾技术，将空间位置信息测量转换为对探测光频谱可分辨测量，实现更高分辨精度的超灵敏光学表面形貌探测；利用光梳光源稳定的相位-频率关系，通过相干测量方式提高仪器的成像灵敏度；同时利用光梳外差拍频探测和频谱相干标识技术对表面形貌可实现高分辨率成像；采用双光梳及纳米移动平台对被测物体自动扫描，并结合对探测光斑的空间扩束功能，可对被测物体表面实现大面积超灵敏快速成像。

主权项

一种测量物体表面形貌的方法，步骤如下：①、采用双光梳拍频探测技术和空间啁啾技术，包括采用两台不同重复频率的用于双光梳拍频探测的光梳，一台为发射端光梳（1）用作产生探测光束，另一台为本地振荡光梳（6）用作产生参考光束，被测物体置于二维纳米移动平台（4）上；②、将步骤①中产生的探测光束经过空间啁啾技术处理后经显微物镜（3）聚焦射向被测物体表面，探测光束在被测物体表面产生反射；③、将步骤②中经反射的探测光束沿原光路返回，射向半透半反镜（8）后反射，再与步骤①产生且穿透半透半反镜（8）的参考光束在高速响应的光电探测器（7）上进行双光梳频谱标识探测，通过测量不同频率成分的光场强度，得知探测光斑内不同位置的凹凸信息；④、启动二维精密纳米移动电机（5）带动纳米移动平台及被测物体移动，重复步骤①②③，对被测物体在XY平面内的扫描成像，全面测量被测物体表面形貌信息。