北京理工大学 光电学院 “精密光电测试仪器及技术”北京市重点实验室， 北京 100081
针对传统共焦显微技术中轴向扫描范围和扫描速度无法兼顾的问题，提出一种基于虚拟针孔探测的大范围分光瞳激光差动共焦显微快速定焦方法。通过分光瞳原理，将偏心光束法定焦和分光瞳虚拟针孔探测技术相结合，先利用激光光斑在CCD上的位置和样品位置的对应关系实现大范围的粗略定焦，再通过虚拟针孔差动传感实现高精度定焦，从而实现轴向大范围快速定焦。实验表明该方法轴向分辨力可以达到10nm，最大传感范围可达到70um，定焦速度是传统定焦方法的3.6倍。
光学测量 大范围 分光瞳 快速定焦 optical measurement large range divided-aperture fast focus identification
北京理工大学 光电学院 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
针对现有共焦显微镜中定焦速度慢和定焦精度差的问题, 提出了基于单步驱动的激光共焦显微镜快速定焦方法。充分利用轴向扫描器件的响应时间通过单步驱动获取数据, 大幅提高采集速度, 提高系统信噪比；通过拟合区间优化和分开拟合的数据处理方法来快速、准确获取定焦目标位置, 进而实现激光共焦显微镜轴向定焦效率的提升。理论分析与实验结果表明: 与现有定焦方法相比, 方法在粗定焦阶段使定焦速度提升5.64倍, 在准确定焦阶段使定焦速度提升3.08倍, 其有效提升了现有共焦显微镜的轴向定焦速度和精度。
光学测量 共焦 快速定焦 单步驱动 optical measurement confocal fast focus identification single step drive
北京理工大学 光电学院 “精密光电测试仪器及技术”北京市重点实验室, 北京 100081
提出了一种基于光强信号实时判断的快速定焦方法, 在对样品进行横向扫描的同时, 驱动测量物镜轴向移动, 对前焦探测器和后焦探测器采集到的光强信号进行实时处理, 通过实时判断测量面与样品的位置关系迅速找到焦面位置, 可实现快速、准确的轴向定焦, 极大地提升了定焦速度。理论分析和初步的实验表明, 该方法在一副图像的采集周期内能够实现轴向定焦, 在同等定焦精度条件下, 与清晰度定焦方法相比, 可节省90℅以上的定焦时间。
差动共焦 显微成像 快速定焦 differential confocal micro-imaging fast focus identification
