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因此,,我們看到傳播波前的全息再現,,可用于解調雙曝光全息圖中存在的非相干疊加的干涉圖案,,將對比度的變化轉換為表示兩次曝光之間差異的干涉條紋,。由于全息圖中這些疊加的圖案相互不相干,,它們可以在不同的時間、全息系統(tǒng)的組成部分的不同位置,、甚至不同的波長等條件下生成,,因此,該技術的應用范圍十分廣泛,。
圖9 模擬平面的雙曝光全息
使用物體表面的二維復表示,,對本質上是三維問題的傳統(tǒng)建模,是假設所有表面點可以同時沿傳播方向處于相同焦點位置,。因此,,這種二維近似的限制是表面高度變化相對于成像系統(tǒng)的景深必須很小。全息術影響了三維衍射理論的發(fā)展,,進一步影響了干涉顯微鏡的評估和性能提升,。光學儀器的許多特性可以使用傳統(tǒng)的阿貝理論和傅里葉光學建模來理解,包括成像系統(tǒng)的空間帶寬濾波特性,。干涉儀的傅立葉光學模型的第一步,,是將表面形貌的表示簡化為限制在垂直于光軸的平面內的相位分布。
但對于使用干涉測量術的表面形貌測量,,這并不是一個具有挑戰(zhàn)性的限制,,因為普通的菲索干涉儀的景深大約為幾毫米,表面高度測量范圍可能為幾十微米,。因此,,在高倍顯微鏡中采用三維方法的速度更快,,特別是對于共聚焦顯微鏡,在高數值孔徑下,,表面形貌特征不能都在相對于景深的相同的焦點,。
然而,二維傅里葉光學的近似對于干涉顯微鏡來說是不夠精確的,,因為在高放大倍率下,,僅幾微米的高度變化,就會影響干涉條紋的清晰度和對比度,?;?Kirchhoff 近似推導出了 CSI 的三維圖像形成和有效傳遞函數,其中均勻介質的表面可表示為連續(xù)的單層散射點,。這種方法已被證明具有重要的實用價值,,不僅可以用于理解測量誤差的起源,是斜率,、曲率和焦點的函數,,還可以用于校正像差。
基于激光的全息術的出現帶來了一系列快速的創(chuàng)新,,這些創(chuàng)新從全息術發(fā)展到干涉測量術,。雖然文中提到的七個方面無法完全概括全息術的貢獻,但一個明顯的趨勢是全息術對用于表面形貌測量的干涉測量技術的影響正在不斷增加,, 這最終可能會導致全息術與通常不被認為是全息術的技術相融合,,而應用光學計量的這種演變必將帶來全新的解決方案。
論文信息
de Groot et al. Light: Advanced Manufacturing (2022)3:7