基于叠层衍射成像的二元光学元件检测研究∗

王磊 窦健泰 马骏†袁操今 高志山 魏聪 张天宇

1)(南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京 210094)2)(南京师范大学物理科学与技术学院,南京 210097)

基于叠层衍射成像的二元光学元件检测研究∗

王磊1)窦健泰1)马骏1)†袁操今2)高志山1)魏聪1)张天宇1)

1)(南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京 210094)2)(南京师范大学物理科学与技术学院,南京 210097)

(2016年11月8日收到;2016年12月30日收到修改稿)

本文提出了一种基于叠层衍射成像(ptychography)的二元光学元件的检测方法,该方法可实现对二元光学元件表面微观轮廓的检测以及特征尺寸的标定.相比于传统的二元光学元件检测方法,其使用无透镜成像技术,简化了系统结构并可适用于特殊环境下的检测.该方法可直接通过采集多幅衍射图,利用叠层衍射成像迭代算法可精确地复原大尺寸待测元件的表面微观轮廓,提高大尺寸器件的检测效率.本文模拟仿真了台阶高度与噪声大小对纯相位台阶板复原结果的影响,并在光学实验中选取计算全息板为样品,复原样品的表面微观轮廓信息以及得到台阶高度.以白光干涉仪检测结果为标准,该方法在精度要求不太高的前提下,可获得令人满意的成像质量.

叠层衍射成像,二元光学元件,相位复原,特征尺寸标定

1 引 言

随着衍射光学技术的发展和加工技术能力的提高,二元光学元件越来越普遍地应用于现代光学系统中.二元光学元件的工作原理是依据光的衍射理论,利用……