• Repositorio Institucional Universidad de Pamplona
  • Tesis de maestría y doctorado
  • Facultad de Ciencias Básicas
  • Maestría en Física
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    Title: Implementación de un microscopio perfilométrico por interferometría óptica.
    Authors: Sánchez Daza, Juan Alberto.
    Keywords: Interferometría de luz blanca.
    Mirau.
    Sistema interferómetro Vertical.
    Phase Shifting.
    Issue Date: 2019
    Publisher: Universidad de Pamplona – Facultad de Ciencias Basicas.
    Citation: Sánchez Daza, J. A. (2018). Implementación de un Microscopio perfilométrico por interferometría óptica [Trabajo de Grado Maestría, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/2976
    Abstract: Interferometric microscopy is a well-known technique in the study of topographies of objects. In this work the design and construction of a profilometric microscope by polychromatic light interferometry and by quasi-monochromatic light interferometry, which allows the topographic survey of objects with nanometric resolution, is presented. The system consists of a 10X Mirau interferometric lens, a CMOS-type digital camera, a piezoelectric translation system with a resolution of 0.1nm and a white LED lighting system and for the adaptation of the device to quasi-monochromatic light, a 647nm band pass filter is used. For polychromatic light, by means of an axial scan of the object, a set of images is acquired with a system of distorted interferometric strips which give information about the roughness of the object. The principle of the system is based on the location of the coherence peak in each position Im(i, j) of the set of m acquired images, where the z (m) position of the coherence peak changes according to the topography of the object. To calculate the coherence peak, several algorithms are implemented, such as the calculation of the minimum interferogram minimum {Im (i, j)}, the calculation of the maximum of the envelope and the location of the interferogram center by analyzing the phase by Fourier transform. When the band pass filter is adapted, the source can be considered a quasi-monochromatic source, for this case the techniques of Phased Shifting to 3 and 4 images are implemented, which considerably reduces the number of images to acquire, therefore the cost computational It presents a series of three-dimensional reconstructions of several objects at nanometric resolution, obtained automatically with the help of a graphical interface developed in Matlab, which allows the control of the devices, digital processing of the images and the calculation of the topography of the object .
    Description: La microscopía interferométrica es una técnica muy conocida en el estudio de topografías de objetos del orden nanométrico. En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un microscopio perfilométrico por interferometría de luz policromática y por interferometría de luz cuasi-monocromática, que permite el levantamiento topográfico de objetos con resolución nanométrica. El sistema está compuesto por un objetivo interferométrico tipo Mirau de 10X, una cámara digital tipo CMOS, un sistema de traslación piezoeléctrico con resolución de 0.1nm y un sistema de iluminación de luz blanca tipo LED y para la adaptación del dispositivo a luz cuasi-monocromática, se usa un filtro pasa banda de 647nm. Para luz policromática, por medio de un escaneo axial del objeto, se adquiere un conjunto de imágenes con franjas interferométricas deformadas las cuales dan información de la rugosidad del objeto. El principio del sistema está basado en la localización del pico de coherencia en cada posición Im(i,j) del conjunto de m imágenes adquiridas, en donde la posición z(m) del pico de coherencia cambia de acuerdo a la topografía del objeto. Para calcular el pico de coherencia se implementan varios algoritmos como son: el cálculo del mínimo del interferograma min{Im(i,j)}, el cálculo del máximo de la envolvente y la localización del centro de interferograma mediante el análisis de la fase por transformada de Fourier. Cuando se adapta el filtro pasa banda, la fuente puede ser considerada una fuente cuasi-monocromática, para este caso se implementan las técnicas de Phased Shifting a 3 y 4 imágenes, lo que reduce considerablemente el número de imágenes a adquirir, por lo tanto, el costo computacional. Se presenta una serie de reconstrucciones tridimensionales de varios objetos a resolución nanométrica, obtenidas de manera automática con la ayuda de una interface gráfica elaborada en Matlab, que permite el control de los dispositivos, procesado digital de las imágenes y el cálculo de la topografía del objeto
    URI: http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/2976
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