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基于4f光學(xué)系統(tǒng)的周期性結(jié)構(gòu)微小形變檢測

張帆，樊文強，朱疆，祝連慶

（北京信息科技大學(xué)光電測試技術(shù)及儀器教育部重點實驗室　北京　１００１９２）

摘要：為了快速、直觀地檢測出周期性結(jié)構(gòu)的微小偏移，提出了基于４ｆ光學(xué)系統(tǒng)的周期性結(jié)構(gòu)微小偏移檢測方法。 首先使用ＶｉｒｔｕａｌＬａｂ Ｆｕｓｉｏｎ 光學(xué)仿真軟件進行理論研究，建立預(yù)設(shè)偏移的周期性微結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)造了光學(xué)傳遞函數(shù)，利用４ｆ空間濾波方法，獲得與周期性微結(jié)構(gòu)對應(yīng)的像面幅值圖。 經(jīng)分析得出在透明基底的周期性結(jié)構(gòu)中，不論尺寸大小，若偏移量在相鄰特征尺寸間距的８０％范圍內(nèi)，經(jīng)擬合后幅值變化與微結(jié)構(gòu)偏移量呈線性關(guān)系，且幅值變化位置與微結(jié)構(gòu)偏移位置一致。 依據(jù)仿真的光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)搭建了實驗系統(tǒng)，實驗結(jié)果與仿真一致，并且該套系統(tǒng)可以實現(xiàn)３.４ｍｍ×２.６ｍｍ的測量視場，分辨率能達(dá)５ μｍ，能夠?qū)崟r快速地對周期性結(jié)構(gòu)材料進行位移或缺陷檢測。

關(guān)鍵詞：位移檢測；４ｆ光學(xué)系統(tǒng)；光強分布；ＶｉｒｔｕａｌＬａｂ Ｆｕｓｉｏｎ