双波长数字全息法实现微光学元件三维成像：深度7.1μm的凹槽验证

本文主要探讨了一种创新的三维成像技术——基于双波长数字全息的微光学元件成像方法。在光学领域，全息术是一种利用光的干涉现象记录和再现物体三维信息的技术。在这个研究中，作者提出通过捕捉并处理来自两个不同波长的激光产生的数字全息图，来获取微光学元件的精细三维结构。 首先，研究者利用两个特定波长（如632.8 nm和671 nm）的激光光源，分别记录下微光学元件的数字全息图像。这些图像包含了元件的光场信息，每个波长对应不同的包裹相位。通过数值计算，研究人员能够从这两个波长的数字全息图中解包裹，得到一个等效于这两个波长综合效果的相位图。这个过程类似于利用双色信息增强图像的对比度或分辨率，使得微小的凹槽或细节在三维重建中更加清晰可见。 随后，研究人员通过这个等效相位图进行三维重构，从而得到了微光学元件的精确三维形貌。这种方法不仅能够捕捉到元件的表面形状，还能够提供关于凹槽深度的宝贵信息。实验结果显示，使用此方法得到的刻槽平均深度为7.1 μm，与通过表面轮廓测量仪测得的数据有良好的一致性，这验证了双波长数字全息三维成像方法的有效性和精度。 论文通过数值模拟和实际实验相结合的方式，证实了这种技术在微光学元件制造和检测中的应用潜力。它不仅有助于提高微光学元件的质量控制，还能减少对传统测量设备的依赖，为微纳米级别的光学器件制造提供了高效、非接触式的三维成像手段。这项工作对于推进微电子、光通信和纳米科技等领域的发展具有重要意义，因为它拓展了全息术在微尺度领域的应用范围，为未来的微光学设计和制造提供了新的可能。