高效的稳定白光干涉测量技术

简介：
本研究聚焦于开发一种高效稳定的白光干涉测量技术，旨在提升光学检测精度与速度。该方法具有广泛的应用前景，在微纳制造、生物医学成像等领域展现出显著优势。 为了降低白光干涉法的采样数据量及计算成本，并提高测量速度，本段落提出了一种快速且稳定的白光干涉测量方法。基于对白光干涉显微镜模型的研究，我们推导并分析了光学干涉法的数学模型，明确了干涉光强函数与包络函数之间的关系。在此基础上，提出了利用增大采样间隔的离散采样点进行希尔伯特变换以提取干涉信号包络的方法，并通过采样原理确定符合该算法所需的采样间隔条件。我们进行了仿真实验来验证这种方法的有效性。 实际样品中的白光干涉光强信号含有直流偏置噪声，这影响了快速白光干涉测量法的稳定性。因此，本段落采用中值滤波技术来消除背景噪声，并分析了经过滤波后的干涉光强度包络的质量。通过使用白光干涉显微镜装置采集不同倍率采样间隔下的实际样品白光干涉图像，我们比较并评估了重构出的不同三维表面形貌图。 实验结果显示，该快速算法在构建三维形态方面相较于传统方法提升了20倍的速度，并且增强了系统的稳定性。