D7點(diǎn)衍射激光干涉儀用于測(cè)量介觀顯微物鏡的檢測(cè)方案

介觀物鏡，因其具有復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)和出色的像差優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)高NA和超大成像 FOV，顯著提高光學(xué)顯微鏡成像通量的特點(diǎn)而被人們熟知。

介觀顯微物鏡可用于廣域成像系統(tǒng)、激光共焦掃描成像系統(tǒng)和雙光子成像等系統(tǒng)，具有重要的研究意義。

本文介紹了一種用D7點(diǎn)衍射激光干涉儀測(cè)量介觀顯微物鏡的檢測(cè)方案，

具體方案如下圖所示：

1.光源部分

1. D7系統(tǒng)的光源為連續(xù)波(CW)單模(SLM)激光器：具有不同波長(zhǎng)的相干性，覆蓋了激光器的工作光譜范圍包括:480 nm, 532 nm, 633 nm, 830 nm, 1030 nm。

2. 激光器是光纖耦合的，可以通過(guò)光纖插入到D7主機(jī)插座上選擇單元。

3. 所有的激光器都是永久插入，光源選擇可以從一種波長(zhǎng)切換到另一種波長(zhǎng)?？蛇x波長(zhǎng)范圍為VIS和NIR范圍，或?yàn)槊總€(gè)波長(zhǎng)。

2.測(cè)試參數(shù)及準(zhǔn)確性部分

1. 測(cè)試參數(shù)包括波前通過(guò)視場(chǎng)，通過(guò)光譜范圍(從可見(jiàn)光到近紅外)，孔徑像差-球面像差，彗差，像散;場(chǎng)像差-失真，場(chǎng)曲率;色差-波前色差，橫向和軸向色差等。

2. 通過(guò)物鏡、針孔單元和D7干涉儀的精確線性運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)試視場(chǎng)。

3. 檢測(cè)精度如下表所示：

3.畸變校正

1. DifroMetric軟件導(dǎo)出/導(dǎo)入數(shù)據(jù)傳輸為標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)設(shè)計(jì)軟件(ODS)。

2. 物鏡的測(cè)量像差可用澤尼克條紋系數(shù)表示。

3. 實(shí)測(cè)像差系數(shù)CFZM可與設(shè)計(jì)系數(shù)CFZD進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，DifroMetric和光學(xué)設(shè)計(jì)軟件之間可交互作用。

4. 比較的結(jié)果有助于選擇參數(shù)包括-氣隙，或其他參數(shù)，這對(duì)于在裝配過(guò)程中對(duì)待測(cè)件位置的調(diào)整有重要作用。

4.D7系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1. 測(cè)試介觀物鏡不需要參考鏡。

2. 測(cè)試介觀物鏡可在全光譜范圍VIS + NIR下進(jìn)行。

3. D7可以選擇不同的工作波長(zhǎng)范圍。

4. D7系統(tǒng)可以提供廣泛的參數(shù)測(cè)量包括全視場(chǎng)(FOV)波前以及所有類(lèi)型的像差:孔徑像差，視場(chǎng)像差，還有色差等。

5. D7系統(tǒng)與DifroMetric軟件可以測(cè)量調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)以及光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)。

6. DifroMetric軟件的導(dǎo)出/導(dǎo)入數(shù)據(jù)傳輸兼容一種標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件(ODS)的Zemax, CODE V, Oslo或其他可用于糾正物鏡像差的軟件。

7. 對(duì)待測(cè)件口徑兼容性強(qiáng)，孔徑較大(NA=0.9)和視場(chǎng)較小(0.1 mm)的物鏡都可以使用。

5.結(jié)論

1. D7系統(tǒng)可以綜合表征性能:a)在工作光譜范圍內(nèi)的介觀物鏡的性能參數(shù)b)提出改進(jìn)建議并模擬未來(lái)樣品在成像系統(tǒng)的性能參數(shù)。

2. 對(duì)介觀物鏡的測(cè)量精度超過(guò)物鏡本身的精度水平，并覆蓋其整個(gè)視場(chǎng)。測(cè)試精度比參數(shù)值高5 - 10倍。

3. 使用D7系統(tǒng)可以保證客觀分析的完整，從而證明其完善性成像特性。

審核編輯 黃宇