Měření povrchů holografickým konfokálním mikroskopem

Surface Measurement by a Holographic Confocal Microscope

journal article - other

cs

Holografický konfokální mikroskop zobrazuje na principu nekoherentní holografie v reálném čase, takže kromě obrazové amplitudy je přirozeně rekonstruována také obrazová fáze. V tomto článku ukazujeme teoreticky i experimentálně, že při pozorování povrchů lze jejich fázová zob-razení převádět na výškové mapy a to s přesností několika nanometrů. Nejednoznačnost fázového skoku, která vzniká v oblastech velkých výškových skoků, je odstraněna méně přesným, ale zato jednoznačným měřením dané oblasti pomocí intenzitního zobrazení v holografickém kon-fokálním mikroskopu, které je hloubkově diskriminováno. Potřebné osové rozlišovací schopnosti je přitom dosaženo použitím spektrálně širokopásmového osvětlení.

Holografický konfokální mikroskop zobrazuje na principu nekoherentní holografie v reálném čase, takže kromě obrazové amplitudy je přirozeně rekonstruována také obrazová fáze. V tomto článku ukazujeme teoreticky i experimentálně, že při pozorování povrchů lze jejich fázová zob-razení převádět na výškové mapy a to s přesností několika nanometrů. Nejednoznačnost fázového skoku, která vzniká v oblastech velkých výškových skoků, je odstraněna méně přesným, ale zato jednoznačným měřením dané oblasti pomocí intenzitního zobrazení v holografickém kon-fokálním mikroskopu, které je hloubkově diskriminováno. Potřebné osové rozlišovací schopnosti je přitom dosaženo použitím spektrálně širokopásmového osvětlení.

Imaging by a holographic confocal microscope is based on the principle of a real-time incoherent holography. For this reason, the image phase is inherently reconstructed in addition to the image intensity. In this paper, we prove both theoretically and experimentally that the phase images of surfaces can be converted into their height maps with precision of several nanometers. Ambiguity of the phase jump, which appears in the regions of great jumps of height, was removed by a less precise, but non-ambiguous measurement of the region by an intensity image component, which is depth-discriminated in the holographic confocal microscope. The necessary axial resolution was achieved by the use of a spectrally broadband illumination.

low-coherence interference microscopy, holographic microscopy, confocal microscopy, optical sectioning

2004

01.01.2003

0447-6441

Jemná mechanika a optika

48

6

4