[发明专利]基于微分干涉的光学薄膜缺陷检测方法

摘要

本发明公开了一种基于微分干涉的光学薄膜缺陷检测方法，包括：分别调整入射的光源为平面光波、待检测的光学薄膜的表面与平面光波垂直；平面光波依次经过光栏、光学薄膜、第一准直透镜和柱状透镜后，通过微分干涉形成两束平行的出射光；两束平行的出射光经过第二准直透镜，在光电探测器上成像为微分干涉图像；对微分干涉图像进行分析，获取光学薄膜的表面和内部缺陷。本发明利用微分干涉获取光学薄膜表面以及内部的具有较强立体感的清晰图像，易于进行缺陷的分辨，不仅可以同时检测上表面、下表面以及内部缺陷，且检测结果不受外界环境的背景光以及光学薄膜表面反光特性的影响，具有容易实现和成本低廉等优点，适于在工厂生产线推广普及。

主权项

1.一种基于微分干涉的光学薄膜缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：分别调整入射的光源为平面光波、待检测的光学薄膜的表面与平面光波垂直；平面光波依次经过光阑、光学薄膜、第一准直透镜和柱状透镜后，通过微分干涉形成两束平行的出射光；两束平行的出射光经过第二准直透镜，在光电探测器上成像为微分干涉图像；对微分干涉图像进行分析，获取光学薄膜的表面和内部缺陷；其中，对微分干涉图像进行分析，获取光学薄膜的表面和内部缺陷具体如下：透过所述光学薄膜前后的光振幅分别设为UA和UB，所述光学薄膜的初始相位设为为常数，所述光学薄膜的表面和内部缺陷的相位设为所述光学薄膜的表面和内部缺陷引起的相位变化设为则透过所述光学薄膜前的所述平面光波的复振幅U1表示为：透过所述光学薄膜后的所述平面光波的复振幅U2表示为：通过微分干涉，得到复振幅U2(x,y)的导函数U′2(x,y),导函数U′2(x,y)表示为：由公式(3)中复振幅U2(x,y)的导函数U′2(x,y)求得所述微分干涉图像的光强I(x,y)为：由公式(4)可以看出，相位变化可以引起所述微分干涉图像的光强I(x,y)变化，因此，可根据所述微分干涉图像推断出所述光学薄膜的表面和内部缺陷引起的相位变化设所述光学薄膜的表面和内部缺陷引起的厚度变化为d(x,y)，折射率为n，所述平面光波的入射角为零，则所述平面光波透过所述光学薄膜后产生的光程差nd(x,y)与相位变化的关系表示为：由公式(5)可知，所述光学薄膜的相位变化正比于所述光学薄膜的厚度变化d(x,y)，即所述光学薄膜的表面和内部缺陷引起的厚度变化都表现为所述光学薄膜的相位变化，因此，通过对所述微分干涉图像进行分析，可以获取所述光学薄膜的表面和内部缺陷的分布形状。