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Digital holography with multidirectional illumination by LCoS SLM for topography measurement of high gradient reflective microstructures

机译：LCoS SLM多方向照明的数字全息技术，用于高梯度反射微结构的形貌测量

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In this paper we present a method for topography measurement of high gradient reflective microstructures that overcomes the limited numerical aperture (NA) of a digital holographic (DH) system working in reflection. We consider a case when a DH system is unable to register the light reflected from the full sample area due to insufficient NA. To overcome this problem, we propose digital holography in a microscope configuration with an afocal imaging system and a modified object arm in the measurement setup. The proposed modification includes application of a spatial light modulator (SLM) based on liquid crystal on silicon (LCoS) technology for multidirectional plane wave illumination. The variable off-axis illumination enables characterization of the sample regions that cannot be imaged by the limited NA of a classical DH system utilizing on-axis illumination. In the proposed method, the final object topography is merged from a set of captured object waves corresponding to various illumination directions using a novel automatic algorithm. The proposed technique is experimentally validated by full-field measurement of a silicon mold with a high gradient of shape. (c) 2015 Optical Society of America
机译：在本文中，我们提出了一种用于高梯度反射微结构的形貌测量的方法，该方法克服了在反射中工作的数字全息（DH）系统的有限数值孔径（NA）。我们考虑以下情况：由于NA不足，DH系统无法记录从整个样本区域反射的光。为了克服这个问题，我们提出了一种在显微镜配置下的数字全息照相技术，在测量设置中配备了无焦点成像系统和经过改进的物镜臂。提出的修改包括基于硅上液晶（LCoS）技术的空间光调制器（SLM）的应用，用于多方向平面波照明。可变的离轴照明能够表征无法通过使用轴上照明的传统DH系统的有限NA成像的样本区域。在提出的方法中，使用新颖的自动算法从一组与各种照明方向相对应的捕获对象波中合并最终对象地形。通过对高形状梯度的硅模具进行全场测量，实验验证了所提出的技术。 （c）2015年美国眼镜学会

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