[发明专利]远场纳米级超分辨全场光学计量系统和方法

权利要求书

1.一种用于在远场纳米级上传递样品或物体(6)的表面形貌信息的超分辨率全场光学计量系统，所述系统包括：光源(2)，其相干或部分相干；干涉仪(1a、1b、1c、1d)，其包括物体臂和参考臂，所述物体臂包含透明微球(7)并紧邻物体(6)的表面设置，所述参考臂包括镜子(10)；接收装置(5)，用于捕获干涉图；以及用于处理所述干涉图以生成所述表面形貌信息的装置(8)，

所述干涉仪(1a、1b、1c、1d)和用于处理干涉图的所述装置(8)设置成通过相移干涉法重建所述物体(6)的形貌。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源(2)是时间相干或准相干的，其波长在可见光内。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源(2)是时间相干或准相干的，其波长在红外线内。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源(2)是时间相干或准相干的，其波长在紫外线内。

5.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述干涉仪布置成实现反射结构中的测量。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述干涉仪是选自Michelson(1a)、Twyman-Green(1b)、Mirau(1c)和Mach-Zehnder(1d)干涉仪的类型。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述干涉仪布置成实现透射结构中的测量。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述干涉仪是Mach-Zehnder(1d)型干涉仪。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述参考臂还包括类似于所述物体臂的微球(7)的微球(9)，所述参考臂的微球(9)设置成补偿色散，并且紧邻镜子(10)的表面设置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统在所述物体臂和所述参考臂中包括以可平移的微球矩阵形式布置的多个微球(26)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述一个或多个微球(7、9、26)为球形、椭圆形、半球形或凸形。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述一个或多个微球(7、9、26)设置成与所述物体(6)的表面(22)或参考镜子(10)的表面接触。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述一个或多个微球(26)保持不与所述物体(6)的表面(22)或参考镜子(10)的表面接触。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述一个或多个微球(26)设置在透明层(21)中，该透明层设置于所述物体(6)的表面(22)上并且折射率小于所述一个或多个微球(26)的折射率。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述一个或多个微球通过微操纵器臂保持在所述物体的表面上方，所述微操纵器臂配备有用于保持所述一个或多个微球的装置。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述微球通过光学镊子保持在所述物体上方。

17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述微球通过压电系统保持在所述物体上方。

18.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述一个或多个微球设置在微网格中，该微网格设置于所述物体的表面上方并且包括直径基本小于所述一个或多个微球直径的孔。