离轴微干涉术：单幅图象获取高精度相位测量

本文主要探讨了一种新颖的表面形貌测量技术——基于离轴显微干涉术(Off-Axis Microscopic Interferometry)。该技术是在马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer)的基础上进行优化的，其创新之处在于采用了具有一定载频的倾斜参考波。传统的显微干涉技术通常依赖于低载频的干涉图，而离轴显微干涉法通过提升载频，使得单幅干涉图就能提供足够的相位信息，从而实现了防振和快速测量的优点。 作者使用了高性能的CCD摄像头来捕获离轴微干涉图，然后利用傅里叶变换的方法对这些图像进行处理，通过频谱滤波的方式实现相位的精确恢复。这种方法避免了经典显微干涉技术中可能存在的对振动敏感的问题，使得测量过程更为稳定和高效。 为了验证该技术的有效性和优越性，研究者对标准微台阶和微孔阵列进行了形貌检测，并将结果与轮廓仪的测量结果进行了对比，结果显示两者结果一致，这证实了离轴显微干涉术在微结构表面形貌测量中的准确性和可靠性。 实验还对比了离轴显微干涉术与传统显微干涉术的差异，通过Mirau干涉显微镜的测试，发现经典方法由于干涉信息载频较低，仅使用单幅干涉图无法准确获取相位。这一实验证明了离轴显微干涉术在单幅干涉图相位求解方面的明显优势，对于微尺度表面形貌测量具有显著的进步意义。 这篇论文不仅介绍了离轴显微干涉术的基本原理和操作流程，还通过实际实验数据展示了其在提高测量精度、减少干扰以及提升测量效率方面的实用价值，为微结构表面形貌的无损测量提供了一个新的有效工具。