[发明专利]一种解析的双波长相位解耦方法

权利要求书

1.一种解析的双波长相位解耦方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：分别启动第一光源、第二光源，使两个光源出射的不同波长激光沿主光路垂直入射到样品同一位置，CCD图像传感器采集到两幅衍射图样；

步骤(2)：利用步骤(1)得到的两幅衍射图样，以搜寻高阶方程组解的方法求解样品的折射率信息和厚度信息：

(2.1)根据菲涅尔反射公式，计算第一光源在两幅衍射图样的总复振幅和第二光源在两幅衍射图样的总复振幅

λ₁为第一光源的波长，当λ＝λ₁时，第一光源在两幅衍射图样总反射场的总复振幅为：

其中，A₀表示入射场的振幅，n表示样品的折射率，d为样品厚度；

λ₂为第二光源的波长，当λ＝λ₂时，第二光源在两幅衍射图样总反射场的总复振幅为：

(2.2)通过矢量分析法分别对步骤(2.1)中的和进行复振幅叠加，再利用余弦定理构造关于n和d的高阶方程：

(2.3)对步骤(2.2)所得高阶方程求解，获得样品折射率信息和厚度信息。

2.根据权利要求1所述的一种解析的双波长相位解耦方法，其特征在于：步骤(2.3)中，所述对步骤(2.2)所得高阶方程求解，获得样品折射率信息和厚度信息的具体过程如下：

(2.3.1)函数m(i,j)(i＝1,2,…,M；j＝1,2,…,N)的初始值是一个零矩阵，M和N可以根据实际情况选择，折射率表示为n(pΔx,qΔy)，厚度表示为d(pΔx,qΔy)，其中p＝1,2,…,P，q＝1,2,…,Q，M、N、P、Q为大于等于2的正整数，则步骤(2.2)所得高阶方程可表示为：

(2.3.2)令n＝a,d＝b，i＝1,p＝1,q＝1；其中a代表样品折射率的初始值，b代表样品厚度的初始值，单位为nm，(p,q)代表样品每个像素的坐标值；

(2.3.3)令d(i)＝(b+j)·10^-6，则m₁(i,j)和m₂(i,j)表示如下：

其中，abs{}表示取向量的绝对值；

m(i,j)＝(m₁(i,j))²+(m₂(i,j))²

(2.3.4)若j＝N，则执行步骤(2.3.5)；否则令j＝j+1，返回步骤(2.3.3)；

(2.3.5)若i＝M，则执行步骤(2.3.6)；否则令i＝i+1，返回步骤(2.3.3)；

(2.3.6)令[k,M_1]＝min(m(i,j))，其中，min()表示取向量的最小值，k表示向量的最小值，M_1表示向量最小值的坐标；

(2.3.7)令[μ,v]＝find(m(i,j)＝k)，其中，μ表示向量的横坐标，v表示向量的纵坐标；

(2.3.8)令d(pΔx,qΔy)＝(b+ν)·10^-6；

(2.3.9)若p＝P，则执行步骤(2.3.10)；否则令p＝p+1，返回步骤(2.3.3)；

(2.3.10)若q＝Q，则执行步骤(2.3.11)；否则令q＝q+1，返回步骤(2.3.3)；

(2.3.11)得到样品的折射率信息和厚度信息，相位解耦过程完成。