Когерентно-оптические методы в измерительной технике и биофотонике. Рябухо В.П - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГУ им. Чернышевского | Саратов

Составители: 

Рубрика: 

Интерференционный микроскоп для измерения микроструктуры поверхности
16
ваемого несмещенным микрообъективом MO1 в предметном плече интерферо-
метра. Это справедливо как для источников в целом, так и для элементарных
источников, каждый из которых смещается относительно соответственного ему
элементарного источника на одну и ту же величину
r
. В этом случае, если ис-
пользуется квазимонохроматический источник излучения, интерференционные
полосы наблюдаются во всем поле зрения микроскопа.
Из рисунка 4б следует, что при смещении зеркала M вдоль оптической
оси, например, на величину
M
z∆
, изображение вторичного источника S'' не
смещается, но колебания в точке S'' испытывают временную задержку
czt
M
∆=∆ 2
, связанную с дополнительной разностью хода
M
z∆
=
∆
2
. Это вы-
зывает соответствующее смещение интерференционных полос в поле зрения
микроскопа. Смещение зеркала на величину
2
0
λ
вызовет смещение интерфе-
ренционной картины на выходе интерферометра на одну целую полосу.
Если вместо зеркала в предметном плече интерферометра находится объ-
ект, имеющий неровную поверхность, это вызовет локальное изменение разно-
сти хода интерферирующих полей, в результате чего полосы сместятся не во
всем поле зрения, а лишь в том месте, где
есть неровность поверхности. В этом
месте возникнет локальное искривление полос, по виду которого можно судить
о высоте, или глубине неровности.
Математическое описание процессов формирования
интерференционной картины в микроинтерферометре
Комплексная амплитуда поля отраженного объектом в плоскости наблю-
дения может быть представлена в следующем виде:
()
(
)
()
yxi
c
yx
tUyxAyxtU
S
S
SS
,exp
,
,),,(
ϕ
∆
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∆
−=
, (1)
где
()
yx
S
,
ϕ
∆ - фазовая задержка, вызванная рельефом поверхности и, следова-
тельно, наличием переменной разности хода
(
)
yx
S
,
∆
,
(
)
yxA
S
,
- амплитуда
волны, отраженной поверхностью объекта, иными словами – это функция про-
странственных координат
x
и
y
, ответственная за формирование микроскопи-
ческого изображения объекта. Аналогично для комплексной амплитуды поля,
отраженного опорным зеркалом, можно записать:
(
)
()
yxi
c
yx
tUAyxtU
R
R
RR
,exp
,
),,(
ϕ
∆
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∆
−= , (2)
где
()
yx
S
,
ϕ
∆ и
()
yx
S
,∆ - фазовая задержка и разность хода, обусловленные,
во-первых, наличием переменной разности хода, формируемой за счет смеще-
ния микрообъектива или наклона зеркала в опорном плече интерферометра и,
во-вторых, наличием некоторой начальной разности хода, которая может изме-
няться путем продольного смещения объекта относительно интерферометра,

Страницы