The application of moiré inversion technique in the characterization of micro-scale 3D periodic structures
The application of moiré inversion technique in the characterization of micro-scale 3D periodic structures
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莫尔反演技术在微尺度3D周期性结构表征中的应用
DOI：
10.1016/j.optlaseng.2018.03.001
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发表时间：
2018-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
秦焜
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
吴丹;谢惠民;黄德进;秦焜
微纳周期结构的表征在微纳制造领域具有重要意义。现有的基于反演技术的表征方法大多针对平面结构。本文提出了一种基于反演技术的三维（3D）周期结构表征的有效方法。反演技术基于立体视觉技术和数字相移方法。在显微镜下从两个相对的摄像机角度对 3D 微/纳米周期性结构进行成像和捕获。数字参考光栅与周期性结构叠加作为样本光栅。因此，可以通过相移方法来表征样品的形状和周期性结构。进行了仿真测试，结果表明该方法是可靠的。同时，在光学显微镜上进行了凸出聚酰亚胺薄膜周期性结构表征的实验。该方法经验证有效，具有表征各种 3D 周期性结构的潜力。借助各种高分辨率显微镜，所提出的方法可以应用于表征从纳米尺度到微米尺度的3D周期性结构。
The characterization of micro/nano periodic structures is of great importance in the micro/nano manufacturing field. Existing characterization methods based on inversion technique are mostly for planar structures. An effective method for the characterization of three-dimensional (3D) periodic structures based on inversion technique is proposed in this paper. The inversion technique is based on the stereo vision technique and the digital phase shifting method. The 3D micro/nano periodic structures were imaged and captured under the microscope from two relative camera angles. Digital reference grating were superimposed with the periodic structures as specimen gratings. Consequently, the shape and periodic structures of the specimen can be characterized by the phase shifting method. A simulation test was performed and the results indicate that the proposed method is reliable. Simultaneously, an experiment for the characterization of the periodic structure on the bulged polyimide films was carried out on an optical microscope. The method is verified effective and has potential for the characterization of various 3D periodic structures. With the aid of various high-resolution microscopes, the proposed method can be applied to characterize the 3D periodic structures from nano-scale to micro-scale.
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