[发明专利]差动结构光大曲率样品微观形貌测量膜厚校正装置和方法

摘要

差动结构光大曲率样品微观形貌测量膜厚校正装置和方法属于光学显微成像领域；该装置包括激光光源、准直镜、正弦光栅、透镜、第一管镜、第一二向色镜、物镜、样品、第二二向色镜、第一滤光片、第二管镜、第一制冷CCD、第二滤光片、第三管镜、第二制冷CCD、载物台。每个被测平面光栅做三次相位平移，每个相位处，使样品表面出射的信号通过滤光片，取第一制冷CCD和第二制冷CCD收集信号之差。解调运算可以得到荧光膜上表面和样品表面两层结构信息，取下面一层信息即测得微观光滑曲率样品的表面形貌信息。

主权项

差动结构光大曲率样品微观形貌测量膜厚校正装置，其特征在于，包括：照明装置、第一成像装置和第二成像装置；所述的照明装置按照光线传播方向依次为：与样品(8)表面镀膜荧光物质波长相匹配的激光光源(1)、准直镜(2)、正弦光栅(3)、透镜(4)、第一管镜(5)、第一二向色镜(6)、物镜(7)和载有样品(8)的载物台(16)；所述的第一成像装置按照光线传播方向依次为：物镜(7)、第一二向色镜(6)、第二二向色镜(9)、第一滤光片(10)、第二管镜(11)和第一制冷CCD(12)；所述的第二成像装置按照光线传播方向依次为：物镜(7)、第一二向色镜(6)、第二二向色镜(9)、第二滤光片(13)、第三管镜(14)和第二制冷CCD(15)；所述的照明装置、第一成像装置和第二成像装置共用物镜(7)与第一二向色镜(6)；所述的第一成像装置和第二成像装置共用第二二向色镜(9)；正弦光栅(3)和样品(8)共轭，第一制冷CCD(12)和第二制冷CCD(15)分别处于与样品(8)正负对称离焦的两个位置上；所述的镀膜荧光物质的膜厚大于2μm，激发波长范围200‑1200nm，光功率小于1W，镀膜物质溶于水或者有机溶剂；第一二向色镜(6)和第二二向色镜(9)对激光光源(1)波长的反射率均大于50％，对荧光物质辐射波长的透射率均大于50％，对激光光源(1)波长的透射率均小于50％；第一滤光片(10)、第二滤光片(13)对激光光源(1)波长的透射率小于万分之一，对荧光物质辐射波长的透射率大于50％，光学密度在4以上；正弦光栅(3)周期的范围是20μm‑100μm。