Полнопольная сканирующая низкокогерентная микроинтерферометрия

• Автор: Кальянов, Александр Леонтьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение

1. Полнопольный низкокогерентный сканирующий микроинтерферометр

1.1 Полнопольная микроинтерферометрия (теория)

1.1.1 Формирование микроинтерференционных изображений

1.1.2 Проявление эффектов пространственной когерентности

1.1.3 Интерференционный сигнал от многослойного объекта

1.2 Сканирующий микроинтерферометр Линника

1.2.1 Описание установки

1.2.2 Практическое применение разработанного микроинтерферометра для исследования рельефа поверхности
1.2.3 Практическое применение разработанного микроинтерферометра для исследования внутренней структуры прозрачных объектов
1.3 Выводы
2. Разработка алгоритмов обработки данных интерференционных измерений и визуализации в сканирующей интерференционной микроскопии
2.1 Сканирование объекта
2.2 Обработка данных методом фазового шага
2.3 Визуализация структуры объекта
2.4 Алгоритмы машинного зрения при сканировании эритроцитов
2.5 Выводы
3. Монохромный датчик изображения. Совместное влияние спектральных характеристик элементов интерферометра на сигнал
3.1 Особенности пространственной и временной дискретизации интерференционных изображений в цифровых регистрирующих устройствах
3.2 Монохромный детектор изображения
3.3 Спектральные характеристики оптики микроинтерферометра и их проявление в эффективном спектре
3.4 Экспериментальные исследования эффективных спектров в микроинтерферометре
3.5 Выводы
4. Цветной датчик изображения. Влияние баланса белого на параметры интерференционного сигнала
4.1 Формирование цветного изображения
4.2 Спектральные характеристики ИЛВ-фильтров
4.2.1 Влияние спектра источника на эффективный спектр
4.2.2 Влияние спектра источника на интерференционный сигнал
4.2.3 Интерференционный сигнал и эффективные спектры в эксперименте
4.3 Влияние баланса белого на интерференционный сигнал
4.3.1 Механизм настройки баланса белого
4.3.2 Проявление настройки баланса белого в суммарном интерференционном импульсе
4.4 Выводы
Заключение
Список литературы
Введение
Когерентно-оптические методы измерения и визуализации занимают особое место в ряду средств, позволяющих восстанавливать оптическую и геометрическую микроструктуру объектов, благодаря сочетанию неразрушающего принципа зондирования исследуемого объекта и достаточно высокой разрешающей способности [1, 2]. Наряду с хорошо известными и широко применяемыми методами визуализации, такими как микроскопия интерференционного и фазового контраста, конфокальная микроскопия, оптическая когерентная томография, в последнее время большое внимание уделяется возможности использования для исследования с высоким пространственным разрешением внутренней структуры объектов оптической интерференционной микроскопии [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14].
Одним из актуальных направлений в оптической интерферометрии
является разработка методов и средств визуализации и измерения параметров
геометрической формы и внутренней структуры биологических клеток.
Такие исследования имеют большое теоретическое и прикладное значение
[15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]. Фундаментальный характер подобных
исследований обусловлен необходимостью развития представлений о
метаболических процессах и сопровождающих эти процессы изменениях
клеточной структуры тканей [25, 26, 27, 28, 29, 30, 31]. Практическое же
применение результатов исследования структуры биологических клеток
заключается в возможности использования полученных данных в качестве
инструмента для диагностики различного рода заболеваний или инструмента
контроля в биоинженерии [32, 33, 34]. С другой стороны востребованным
остается изучение рельефа поверхности и внутренней структуры объектов
технического происхождения при производстве микроэлектроники и

1.2.2 Практическое применение разработанного микроинтерферометра для исследования рельефа поверхности
Описанная экспериментальная установка была использована для изучения формы и структуры различных объектов, включая объекты биологического происхождения, а так же для отслеживания динамики изменения рельефа поверхности и толщины внутренних слоев во времени.
На рис. 1.5 представлен пример В-скана (двумерной проекции сигнала в плоскости Х2) участка поверхности электрода в области границы вытравливания, примененного для формирования контактной площадки необходимой формы и высоты. Справа на рис. 1.5а расположен участок полированной поверхности, не подвергнутый химической обработке, в то время как остальная часть рассматриваемого фрагмента была вытравлена.

X, мкм Ху мкм

Рис. 1.5. Фрагменты сканирования поверхности электрода: (а) - граница контактной поверхности электрода, (б) - неоднородность в контактной
поверхности электрода