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公开(公告)号：CN105242390B
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201510707519.8
申请日：2015-10-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B21/00
Abstract: 本发明公开了一种多环带形MEMS共焦针孔探测器及测量方法，属于高分辨共焦扫描光学显微成像及测量技术领域。本发明所述的一种多环带形MEMS共焦针孔探测器为多环带形结构，每个环带可实现独立电极输出，利用不同环带信号的运算组合，编程选择滤波器信号输出模式以实现多种功能共焦探测输出，分别实现可变直径圆形针孔滤波、可变内外直径环形针孔滤波、差分和微分滤波共焦探测输出等，并应用实现高分辨率共焦层析成像及精密测量。以本发明为基础研制分辨率可调制共焦扫描光学显微镜，用于微纳结构表面形貌的精密测量或生物样品内部三维结构高分辨成像等。
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公开(公告)号：CN105629461A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610015338.3
申请日：2016-01-11
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B27/00
CPC classification number: G02B27/0012
Abstract: 本发明公开了一种百纳米尺度超细光针场聚焦设计方法，属于纳米光子学聚焦及微加工技术领域，包括四个步骤：第一、利用矢量角谱理论来积分描述矢量偏振光束照明微结构金属膜环带片时其后光场的衍射传播行为；第二、利用等价数值孔径NAeq和归一化中心遮挡因子ε约束聚焦光束横向尺度，而在轴向引入超高斯函数约束形成超细光针场，由此建立非线性约束优化模型；第三、利用配置的遗传算法和快速汉克尔变换算法编程求解上述优化模型；第四、设置优化初始参数，包括结构参数和算法参数，多次执行优化算法，优选微结构金属膜环带片。以本发明为基础灵活设计不同偏振光束照明、多种尺度微结构金属膜环带片，可应用于实现微纳光刻、纳米打印、超分辨显微成像等。
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公开(公告)号：CN105371757A
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201510707518.3
申请日：2015-10-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B9/04
CPC classification number: G01B9/04
Abstract: 本发明公开了一种差动式并行光学层析显微测量装置及方法，属于光学显微成像及精密测量技术领域。本发明采用双CCD宽场差动探测方法，在单路CCD共轭准焦成像探测的基础上，引入非共轭离焦CCD成像探测支路，同步采集结构光照明移相像场，将近远离焦双路探测强度像场相减得到宽场差动探测像场分布，利用衍射光学和傅里叶光学理论建立差动强度场与样品表面高度的理论关联模型，通过强度与位移的线性校准曲线实现微结构三维形貌的宽场线层析测量。本发明可实现无轴向机械扫描、并行、立体层析快速检测，为微机械、微电子、微光学等微纳器件三维表面形貌或透明样品内部结构的非接触、高分辨率、快速层析成像及测量提供一个全新有效的测量途经。
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公开(公告)号：CN108873287B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201810893110.3
申请日：2018-08-07
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种微型共焦显微成像装置，包括激光器、分光镜、精密位移台和光电探测器，激光器与分光镜之间依次设置有第一菲涅尔波带片和四分之一波片；精密位移台设置在分光镜的下方，被测样品设置在精密位移台上，分光镜与精密位移台之间设置有超表面聚焦单元；光电探测器设置在分光镜的一侧，分光镜与光电探测器之间设置有第二菲涅尔波带片；精密位移台用于对被测样品进行精密微位移控制，实现二维或三维扫描成像。本发明使用菲涅尔波带片和超表面透镜等平面透镜对共焦显微成像装置进行集成化设计，形成了一种结构简单、紧凑，造价更为便宜的微型化共焦显微成像装置。
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公开(公告)号：CN109059762B
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201810893106.7
申请日：2018-08-07
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种菲涅尔波带片光谱共焦测量方法，搭建光谱共焦测量装置，用菲涅尔波带片代替透镜或透镜组进行直接色散聚焦；对标准平面反射镜的轴向位置监测，标定菲涅尔波带片线性轴向聚焦范围和光谱共焦测量装置的波长‑位置关系；标准平面反射镜更换为待测样品，将样品被测表面置于装置的测量范围内进行测量；复合光光源通过菲涅尔波带片沿轴向色散产生对应于不同波长的色带，聚焦于样品表面的焦点所对应波长的光场沿原光路返回，光谱仪探测到其返回信号强度点扩散函数，利用质心法计算峰值坐标位置，根据波长‑位置校准曲线得到样品测量点的位置信息。本发明与传统的光谱共焦测量相比，具有结构简单、设计灵活、成本低廉等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104913734B
公开(公告)日：2018-03-02
申请号：CN201510337487.7
申请日：2015-06-17
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置及方法，该测量装置包括照明激光器、X扫描镜片、Y扫描镜片、光阑、镜头、CCD传感器以及、定位激光器；该测量方法是由照明激光器产生的激光依次经过X扫描镜片、Y扫描镜片和光阑后投射到被测物体表面，CCD传感器捕捉激光发出的散射光；所述X扫描镜片、Y扫描镜片的旋转均由伺服电机控制，X扫描镜片与竖直平面成45°角，在测量过程中X扫描镜片位置保持不变，Y扫描镜片可在水平面正负θ角度内旋转；所述定位激光器用于确定被测物体距离CCD传感器的最佳距离；所述光阑可控制线激光长度。本发明所述的一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置结构简单，扫描速度快，可用于工业在线实时监测。
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公开(公告)号：CN105629461B
公开(公告)日：2017-12-26
申请号：CN201610015338.3
申请日：2016-01-11
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种百纳米尺度超细光针场聚焦设计方法，属于纳米光子学聚焦及微加工技术领域，包括四个步骤：第一、利用矢量角谱理论来积分描述矢量偏振光束照明微结构金属膜环带片时其后光场的衍射传播行为；第二、利用等价数值孔径NAeq和归一化中心遮挡因子ε约束聚焦光束横向尺度，而在轴向引入超高斯函数约束形成超细光针场，由此建立非线性约束优化模型；第三、利用配置的遗传算法和快速汉克尔变换算法编程求解上述优化模型；第四、设置优化初始参数，包括结构参数和算法参数，多次执行优化算法，优选微结构金属膜环带片。以本发明为基础灵活设计不同偏振光束照明、多种尺度微结构金属膜环带片，可应用于实现微纳光刻、纳米打印、超分辨显微成像等。
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公开(公告)号：CN104913734A
公开(公告)日：2015-09-16
申请号：CN201510337487.7
申请日：2015-06-17
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置及方法，该测量装置包括照明激光器、X扫描镜片、Y扫描镜片、光阑、镜头、CCD传感器以及、定位激光器；该测量方法是由照明激光器产生的激光依次经过X扫描镜片、Y扫描镜片和光阑后投射到被测物体表面，CCD传感器捕捉激光发出的散射光；所述X扫描镜片、Y扫描镜片的旋转均由伺服电机控制，X扫描镜片与竖直平面成45°角，在测量过程中X扫描镜片位置保持不变，Y扫描镜片可在水平面正负θ角度内旋转；所述定位激光器用于确定被测物体距离CCD传感器的最佳距离；所述光阑可控制线激光长度。本发明所述的一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置结构简单，扫描速度快，可用于工业在线实时监测。
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公开(公告)号：CN109059762A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810893106.7
申请日：2018-08-07
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种菲涅尔波带片光谱共焦测量方法，搭建光谱共焦测量装置，用菲涅尔波带片代替透镜或透镜组进行直接色散聚焦；对标准平面反射镜的轴向位置监测，标定菲涅尔波带片线性轴向聚焦范围和光谱共焦测量装置的波长‑位置关系；标准平面反射镜更换为待测样品，将样品被测表面置于装置的测量范围内进行测量；复合光光源通过菲涅尔波带片沿轴向色散产生对应于不同波长的色带，聚焦于样品表面的焦点所对应波长的光场沿原光路返回，光谱仪探测到其返回信号强度点扩散函数，利用质心法计算峰值坐标位置，根据波长‑位置校准曲线得到样品测量点的位置信息。本发明与传统的光谱共焦测量相比，具有结构简单、设计灵活、成本低廉等优点。
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公开(公告)号：CN106773030B
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201611045612.8
申请日：2016-11-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种均匀光针聚焦微结构及设计方法，由两组对应不同焦距的二元振幅型菲涅尔波带片半径序列复合而成，并对微结构中心区域进行遮挡，其构造过程为：给定照明波长和第一焦距，确定第一组环带半径序列{r1,n}；初选第二焦距得到第二组环带半径序列{r2,m}；适当选择{r2,m}中的部分序列段替换{r1,n}中的部分序列段形成新的微结构环带半径序列；各环带透过率规定为，先设定中心遮挡圆，从中心遮挡圆半径坐标开始至最外环带半径各环带透过率按{1,0}交替编码，且起始环带透过率为1；优选结构参数实现均匀光针强度场分布；该设计方法适用于多种典型偏振激光光束照明情形，设计的微结构可应用于激光微细加工、高分辨率显微成像、光学操控等领域。
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