相移干涉顯微鏡在微觀物體三維形貌的重構橫向分辨率上受衍射極限影響,一般在微米級,限制其應用。將高折射率微球嵌入Mirau型相移干涉顯微系統(tǒng)中,利用微球超分辨機理提高了其三維重構橫向分辨能力,通過和原子力顯微鏡的測量對比驗證了方法的可行性。仿真分析了微球尺寸對光子納米噴流效應和超分辨能力的影響;同時使用兩種不同尺寸的微球對275nm線寬的標準光柵樣品進行了三維形貌重構;結果表明,在兩種微球的輔助下,相移干涉顯微系統(tǒng)均能夠精確還原樣品的三維結構,光柵深度測量結果與原子力顯微鏡結果相當。在微球輔助下,系統(tǒng)的橫向分辨能力達到了275nm,相較于不使用微球的情況下提高了2.1倍,微球的最高放大率達到了3.4倍。系統(tǒng)在微納米測量等領域具有較高的應用價值。

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【文章目錄】：
0 引 言
1 理論分析
    1.1 微球的光子納米噴流效應
    1.2 Mirau型相移干涉顯微測量
2 實驗驗證
    2.1 實驗裝置
    2.2 光柵樣品及AFM測量結果
    2.3 采用50μm微球時光柵三維成像結果
    2.4 采用90μm微球時光柵三維成像結果
    2.5 分析討論
3 結 論



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