數(shù)字全息測(cè)量微結(jié)構(gòu)表面形貌算法研究.pdf

1、隨著微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)的發(fā)展，微結(jié)構(gòu)表面形貌測(cè)量的要求越來越高，各種測(cè)量方法不斷推陳出新，微結(jié)構(gòu)表面形貌的測(cè)量倍受關(guān)注。數(shù)字全息技術(shù)是隨著現(xiàn)代集成技術(shù)的不斷進(jìn)步而發(fā)展起來的，是光學(xué)與數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)字全息技術(shù)不同于光學(xué)全息技術(shù)的是，它采用電荷耦合器件代替了全息干板，能夠存儲(chǔ)物體的振幅信息和相位信息，且再現(xiàn)過程完全在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行，可對(duì)物體的三維形貌和相位做精確分析。數(shù)字全息靈活性強(qiáng)，全程數(shù)字化，非接觸無損傷的特點(diǎn)使得其應(yīng)用范圍十分廣

2、泛。
　　本文主要對(duì)數(shù)字全息用于測(cè)量微結(jié)構(gòu)表面形貌的算法進(jìn)行研究，包括三種再現(xiàn)算法，頻譜濾波方法，自聚焦算法，相位畸變補(bǔ)償算法，同時(shí)對(duì)相位解包裹算法進(jìn)行了研究，并借助MATLAB編程對(duì)所研究的算法進(jìn)行仿真，其主要內(nèi)容有：
　　(1)對(duì)數(shù)字全息記錄和再現(xiàn)過程的基本原理及數(shù)字全息顯微成像中常用的兩種光路進(jìn)行分析；重點(diǎn)研究數(shù)字全息用于結(jié)構(gòu)測(cè)量的基本原理，推導(dǎo)數(shù)字全息術(shù)的記錄條件，并仿真得到不同記錄條件及不同再現(xiàn)算法下的再現(xiàn)像，比較

3、各個(gè)再現(xiàn)像的清晰度；
　　(2)推導(dǎo)數(shù)字全息分辨率的表達(dá)形式，分析幾種消除零級(jí)像和共軛像的方法，并進(jìn)行比較；對(duì)離軸數(shù)字全息的自聚焦問題進(jìn)行模擬，通過分析比較四種算法的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)，利用傅里葉頻譜函數(shù)法確定再現(xiàn)距離；
　　(3)研究數(shù)字全息的相位解包裹算法，主要對(duì)經(jīng)典的行列逐點(diǎn)解包裹算法及最小二乘解包裹算法進(jìn)行分析，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，利用MATLAB仿真得到兩種不同解包裹算法下的相位圖；
　　(4)分析相位畸變補(bǔ)償?shù)膬煞N算