基于四波横向剪切干涉的表面形貌测量方法

来源：激光技术杂志2024年第6期北京时间：

作者：董正琼, 黄贤文, 徐仁, 祝仁龙, 周向东, 聂磊

摘要：为了解决传统四波横向剪切干涉测量系统中特定分光器件存在的加工难度高、光谱适用范围受限等问题，利用空间光调制器替代分光光栅将入射光分为4束横向剪切相干子波，通过灵活调整光栅的折射率来调制子波衍射效率以适应照明光源，再根据子波两两干涉效应重建出反映样品折射率和高度信息的光程差分布，即可实现宽光谱大尺寸范围内的表面形貌精确测量；结合傅里叶变换法研究了入射光不同波长对光程差重建精度的影响规律，并利用空间光调制器搭建了1套适用于可见光至近红外的宽光谱四波横向剪切干涉测量系统。结果表明，该系统对石英标准样件刻蚀深度的测量结果为209.39 nm±1.72 nm，与其标称值210.83 nm±2.39 nm和白光干涉仪测量值212.92 nm±1.35 nm基本保持一致，验证了所提表面形貌测量方法的有效性。该研究可为四波横向剪切干涉技术在表面形貌测量领域的扩展应用提供理论参考。

关键词：测量与计量, 表面形貌测量, 四波横向剪切干涉, 空间光调制器, 光程差重建