光谱共焦显微技术研究进展

光谱共焦显微技术结合了共焦显微镜的高空间分辨率和光谱分析的高波长分辨率,凭借精度高、适用性强、无损检测等特性,广泛应用于工业生产、生物医疗和半导体芯片等领域。首先介绍点光谱共焦系统的原理,指出点光谱共焦检测效率低的缺点。其次,针对光谱共焦显微技术的关键性能指标改善,阐述了在光源、色散物镜和光谱信号检测等方面所取得的主要成果,并对各类光源进行定性对比。随后展示光谱共焦显微技术的扫描方法,梳理了相关研究进展,并总结了相关方法的优点和缺点。最后,展望光谱共焦显微技术未来的发展趋势。     

荧光共焦显微术与多光子显微术的差别

共焦显微术和多光子显微术因其可以对厚的生物样品实现光学断层成像，因而在生物医学等领域具有广泛的应用前景，本文详细综述了共焦显微术和多光子显微术在成像原理及特性等方面的差别，在此基础上，讨论了每种显微术各自的优点、局限性及应用前景。     

激光扫描共焦荧光显微系统研究

讨论了激光扫描共焦荧光显微系统的光学设计问题,成象机理,参数确定及其设计关键,介绍了高精度光学扫描器件的设计方法及实现荧光共焦成象中成象器件的优化设计.     

并行共焦显微检测技术及其研究进展

共焦显微术是一种重要的微小物体成像技术,由于具有高精度、高分辨率及容易实现三维重构图像的优势而被广泛应用于微纳三维形貌测量。近年来,并行共焦显微检测技术引起各国专家的广泛关注,该技术将单点扫描变为多路同时并行探测,大大提高了三维检测速度。综述了并行共焦显微检测技术的基本原理,系统论述了近年来国内外在并行共焦显微检测技术方面的研究进展以及作者在这方面的研究。按照实现并行检测的方法对7种并行共焦显微检测技术进行了分类介绍,并指出了各种方法的优缺点。最后总结了目前存在的技术难题,分析了未来的发展趋势,为我国进一步开展此项研究提供技术参考。     

光谱共焦测量技术综述

测量技术正不断向着精密化、智能化、集成化的方向发展,具有代表性的光谱共焦测量技术是在激光共焦显微技术的基础上发展而来,利用色散原理和光谱仪解码分析实现高精度测量。光谱共焦测量技术可进行位移测量、三维重建、表面粗糙度检测和厚度检测,具有无接触、高效率、在线测量等优点,在精密测量中发挥着重要作用,被广泛应用于微电子、工程材料、生物医学和航空航天等领域。近年来,光谱共焦系统在光学系统结构、光学镜头设计、光源优化和数据处理算法等各个方面取得了重大进展。文章对光谱共焦测量技术进行综述,论述了光谱共焦测量技术相较于其他测量方法的优势,综述了光谱共焦技术的测量原理、发展历程与应用进展,并对光谱共焦测量技术的发展趋势进行了展望。     

利用共焦显微成像系统实现磷光寿命时域测量

在光路中加入斩波器，将共焦显微成像系统中Ar^ 激光器产生的连续光转换为脉冲光，实现对样品的脉冲激发。共焦成像系统以灰度值同时记录了激发光和样品发射磷光的强度变化信息。通过对磷光强度衰减的时间分辨分析，实现对磷光寿命的测量。利用此系统成功地实现了对置于不同环境中的磷光探针氧卟啉（Oxy-Phor R2）衰减寿命的测量。     

共焦扫描显微术中影响轴向分辨率的因素分析

着重分析了共焦扫描术中影响轴向分辨率的各种因素 ,并给出了初步的实验结果 ,同时讨论了优化轴向分辨率的可能途径     

基于小孔阵列的并行激光共焦显微检测技术研究

为了对微纳加工工件进行三维形貌测量,建立了 基于小孔阵列的并行激光共聚焦显微检测系统。利用自行研发的三波长皮秒脉冲激光 加工机在面积为1cm²的铜箔上制备100×100的小孔阵列,以实现 并行分光,小孔的平 均直径为43.6μm,间距为100μm。利用小 孔阵列系统,分别对镀 膜平板和螺钉进行了三维测量。实验结果表明,在轴向平移台步距为1μm的条件下,本文 系统能对待测样品 实现轴向分辨率为1μm、横向分辨率为20μm的三维扫描并重构出 样品形貌。本文共焦显微检测方法能大大提 高共焦扫描速度,能很好满足一般工业检测需求,本文为并行共焦探测技术提供了一条新 的研究和运用方法。     

高分辨率激光共焦显微成像技术新进展

共焦显微镜因其高分辨率和能三维立体成像的优点被广泛应用在生物、医疗、半导体等方面.文章首先分析了影响共焦显微镜分辨率的因素,主要有光源、探测器孔径和杂散光等;并结合这些因素介绍了双光子共焦显微镜、彩色共焦显微镜、荧光共焦显微镜、光纤共焦显微镜;然后从提高系统成像速度的方面介绍了波分复用共焦显微镜和频分复用共焦显微镜;最后分析了共焦显微镜的发展趋势.     

相干检测偏振共焦扫描显微成像技术

描述了相干检测偏振共焦扫描显微成像技术的原理、方法和实验结果,给出了成像条件,并用这种技术分析测试了掺杂半导体纳米材料CuCl和TiO2聚乙烯薄膜的局域双折射性质和偏振特性.     

基于针孔阵列的多光束共焦三维测量系统

提出了一种基于 5 0 0× 5 0 0的针孔阵列的多光束共焦三维测量系统 ,该系统具有测量视场大 ,测量速度快 ,系统结构简单等特点     

基于缺陷均匀分布的集成电路制造成品率与可靠性之间的关系模型

在集成电路可制造性设计研究中,成品率与可靠性之间的关系模型备受人们关注.缺陷对成品率和可靠性的影响不仅与出现在芯片上的缺陷粒径大小有关而且与缺陷出现在芯片上的位置有关.本文主要考虑了出现在互连线上的金属丢失物缺陷对互连线的影响,分析了同一粒径的缺陷出现在互连线不同位置对互连线有效宽度的影响,给出了基于缺陷均匀分布的互连线平均有效宽度,结合已有成品率和可靠性估计模型,提出了基于缺陷位置信息的集成电路制造成品率与可靠性之间的关系模型.在工艺线稳定的情况下,利用该工艺线的制造成品率可以通过该关系式有效地估计出产品的可靠性,从而有效地缩短新产品的研发周期.     

自适应光学高分辨率共聚焦显微成像技术

生物样品折射率的空间变化导致了光学畸变的产生,这种畸变对于共聚焦显微镜观察厚的生物样品和活体体内组织成像是一种严重的限制。自适应光学(AO)技术是通过快速反应的变形镜使镜面发生形变来补偿像差,在共聚焦显微镜中应用自适应光学技术可以校正光学畸变,观察深层组织活动,进行活体成像和实时检测。详细分析了共聚焦显微镜中像差的来源及光学畸变的特点,讨论了目前在共聚焦显微镜中自适应光学校正的方案及研究现状,讨论了共聚焦显微镜中自适应光学的波前传感器、畸变测量和波前校正器,并探讨了目前超高分辨率显微成像技术的发展方向。     

基于离散模型的IC可靠性与成品率关系

集成电路的可靠性和成品率是制约半导体制造发展的两个主要因素.如何表征可靠性和成品率之间的关系是一个非常重要的问题.本文利用一种离散的成品率模型导出了二者的关系式,该关系式不仅考虑了线宽、线间距等版图的几何信息同时还考虑了与工艺有关的缺陷粒径分布等参数.通过模拟实验给出了该模型的有效性验证.     

变迹术对改善共焦系统分辨率的实验研究

给出了在反射式光纤共焦扫描成像系统中 ,利用变迹术提高系统分辨率的原理 ,并做了相应的对比实验 .在加入变迹掩模后 ,系统对物体的成像响应曲线、物体直边边缘展宽量都有所改善 .实验数据证明 ,改变光瞳函数可以提高系统的横向分辨率 ,同时不降低系统的纵向分辨率 .     

自聚焦共焦式微型探测系统的研究

为解决微小内轮廊为代表的微小尺寸的非接触测量问题，本文提出了将自聚焦透镜体积小与共焦显微技术的纵向层析特性有机结合的自聚焦共焦微型显微技术的光聚焦探测系统。介绍了系统的工作原理和结构装置，对系统中的关键技术进行了优化设计，通过对自聚焦透镜、针孔，光源及探测器系统的设计，可以有效地实现高精度微型光聚焦探测，初步实验结果表明，系统的轴向分辨率可达10nm。     

用共焦法布里－珀罗干涉仪探测固体表面超声脉冲的研究

设计制作了一台腔长３０ｃｍ，频宽６ＭＨｚ的共焦法布里－珀罗干涉仪。着重介绍了用该干涉仪探测固体表面超声脉冲的原理、干涉仪的性能、特点和探测超声脉冲的实验结果。     

一种基于CCD的非接触尺寸测量系统

设计了一种基于CCD的非接触尺寸测量系统.运用亚像素边缘检测法对圆环进行边缘检测,完成对圆环的非接触尺寸测量.利用数据库实现对测量数据的存储管理及网络传输.通过实验证明:对圆环测量精度外径误差0.005 mm,内径误差0.001 mm,壁厚误差0.015 mm,整体绝对误差小于0.02 mm,相对误差小于0.07％,满足了工程高精度测量要求.本系统适合有危害性的工业现场环境,数据的存储管理功能也给实际应用带来很大便利.     

自聚焦共焦光纤传感系统的相干传递函数

在弱物体近似下，运用傅立叶光学，从成像系统角度对自聚焦共焦传感技术进行了理论研究。首重分析了该技术测量样品纵深结构时图像的成像机理。由于光纤具有本征场的模式，对光的振幅和相位的响应是相干的，从而可用相干传递函数（CTF）描述系统性能。结果表明，系统相当于一复振幅线平移不变系统，具有低通特性和层析特性。