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白光显微干涉测量曲面样品形貌误差的校正方法
1
作者
李赫然
袁群
+7 位作者
范筱昕
张佳乐
马剑秋
乔文佑
高志山
郭珍艳
雷李华
傅云霞
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第2期422-429,共8页
白光显微干涉术在平面阶跃型结构的形貌测量中具有显著优势。但在测量斜率变化的曲面样品时,由于物镜数值孔径的限制,样品表面反射光随着斜率的增大而减弱,干涉信号对比度降低,导致形貌测量结果的误差增大。基于表面传递函数(surface tr...
白光显微干涉术在平面阶跃型结构的形貌测量中具有显著优势。但在测量斜率变化的曲面样品时,由于物镜数值孔径的限制,样品表面反射光随着斜率的增大而减弱,干涉信号对比度降低,导致形貌测量结果的误差增大。基于表面传递函数(surface transfer function, STF)计算得到的逆滤波器可用于校正曲面样品的形貌测量误差,但现有方法的逆滤波器增益受限,无法有效提升频谱中的高频信号,对最大可测量斜率的提升有限。针对该问题,提取由白光干涉仪特性参数计算获得的虚拟STF的模作为振幅增益函数,由干涉图傅里叶变换得到的实测STF的相位作为相位补偿函数,形成虚实融合型逆滤波器,据此实现白光干涉仪曲面形貌测量误差的校正。应用该方法校正微球的形貌测量结果,校正后最大可测量斜率从8.09°提升到21.20°,均方根误差从0.545 5μm降低至0.175 9μm,实现了提升曲面样品的最大可测量斜率和减小测量误差的目的,有效提升了仪器针对曲面样品的测量范围。
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关键词
白光显微干涉仪
表面传递函数
表面
形貌测量
误差校正
逆滤波算法
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职称材料
题名
白光显微干涉测量曲面样品形貌误差的校正方法
1
作者
李赫然
袁群
范筱昕
张佳乐
马剑秋
乔文佑
高志山
郭珍艳
雷李华
傅云霞
机构
南京理工大学电子工程与光电技术学院
江苏省计量科学研究院
出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第2期422-429,共8页
基金
国家自然科学基金(62175107,62205148)
国家重点研发计划(2022YFF0706302)
+1 种基金
上海市自然科学基金(21ZR1483100)
上海市优秀学术/技术带头人计划(21XD1425000)。
文摘
白光显微干涉术在平面阶跃型结构的形貌测量中具有显著优势。但在测量斜率变化的曲面样品时,由于物镜数值孔径的限制,样品表面反射光随着斜率的增大而减弱,干涉信号对比度降低,导致形貌测量结果的误差增大。基于表面传递函数(surface transfer function, STF)计算得到的逆滤波器可用于校正曲面样品的形貌测量误差,但现有方法的逆滤波器增益受限,无法有效提升频谱中的高频信号,对最大可测量斜率的提升有限。针对该问题,提取由白光干涉仪特性参数计算获得的虚拟STF的模作为振幅增益函数,由干涉图傅里叶变换得到的实测STF的相位作为相位补偿函数,形成虚实融合型逆滤波器,据此实现白光干涉仪曲面形貌测量误差的校正。应用该方法校正微球的形貌测量结果,校正后最大可测量斜率从8.09°提升到21.20°,均方根误差从0.545 5μm降低至0.175 9μm,实现了提升曲面样品的最大可测量斜率和减小测量误差的目的,有效提升了仪器针对曲面样品的测量范围。
关键词
白光显微干涉仪
表面传递函数
表面
形貌测量
误差校正
逆滤波算法
Keywords
white light microinterferometer
surface transfer function
surface topography measurement
error correction
inverse filtering algorithm
分类号
TN206 [电子电信—物理电子学]
TH741 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
白光显微干涉测量曲面样品形貌误差的校正方法
李赫然
袁群
范筱昕
张佳乐
马剑秋
乔文佑
高志山
郭珍艳
雷李华
傅云霞
《应用光学》
CAS
北大核心
2024
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