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白光干涉显微系统及微观形貌移相算法研究的中期报告
一、研究背景
白光干涉显微系统是一种非接触、高灵敏度的微观形貌测量技术。它利用自然光在样品表面反射后形成干涉图案，通过计算干涉图案的相位差来得到样品的形貌信息。由于它具有灵敏度高、测量范围广、测量精度高、非接触测量等优点，在表面形貌、微电子学器件、光学元件等领域得到了广泛应用和研究。
微观形貌移相算法是白光干涉显微系统中常用的数据处理方法，它通过将干涉图像分成若干个像素，并对每个像素上的衬度进行分析来获得样品的形貌信息。但是在实际应用中，干涉图像中常含有噪声和不确定性因素，因此需要对算法进行改进，以提高测量精度和可靠性。
二、研究成果
本研究团队在白光干涉显微系统及微观形貌移相算法方面做了如下研究：
1.构建了白光干涉显微系统：本系统采用波长为632.8nm的红光激光作为光源，将光从波导耦合器传入到干涉仪中，通过样品反射回来的光经过垂直分光器分成两路，形成干涉图案。
2.设计了微观形貌移相算法：本算法采用逐阶段把图像划分为不同像素，对每个像素进行相位分析，从而得到形貌信息。在算法改进方面，我们采用了加强对干涉图像质量评估的方法、改进像素界面平滑处理的方法、优化相位差重构和配准的方法等。
3.进行了样品表面形貌测量：我们选择了一些标准的平面、曲面和光学元件作为样品，利用白光干涉显微系统进行了测量，得到了有关这些样品的形貌信息。实验结果表明，本系统和算法具有较高的测量精度和可靠性，可以应用于不同领域的样品形貌测量工作中。
三、下一步工作
未来我们将继续针对白光干涉显微系统及微观形貌移相算法进行进一步的研究，主要包括以下几个方面：
1.系统精度提高：采用高斯光束和像素增加的方法提高系统的精度。
2.算法改进：加强像素界面间的对称约束，优化相位信息的重构和配准过程，提高算法的可靠性和准确性。
3.应用拓展：将白光干涉显微技术和微观形貌移相算法应用于更广泛的领域，如生命科学、纳米技术等。