Hochauflösende 3D-Topographiemesstechnik

Von der optischen Topographiemesstechnik wer­den hohe Auflösungen und geringe Mess­un­si­cher­hei­ten gefordert. Dies lässt sich vor allem mit interferometrischen und konfokalen Mess­prin­zi­pien erreichen. Im Fachgebiet Messtechnik wird an neuartigen gerätetechnischen Konzepten ge­ar­bei­tet, mit denen sich systematische Mess­ab­wei­chun­gen reduzieren und Auflösungen verbessern lassen.

Unter anderem wurde ein hochauflösendes Linnik-Interferometer mit 100-fach vergrößernden Mi­kros­kop­ob­jek­ti­ven aufgebaut, das laterale Auflösungen von 0,3 µm erreicht. Durch Beleuchtung über ein digitales Mikrospiegelarray (DMD), über un­ter­schied­li­che farbige LEDs oder durch die Positionierung von Mikrokugeln auf dem Messobjekt ergeben sich neue Möglichkeiten der Verbesserung.

Verbesserte Messergebnisse lassen sich auch durch erweiterte und optimierte Sig­nal­ver­ar­bei­tungs­stra­te­gien sowie durch die Analyse der Messdaten im drei­di­men­sio­na­len Orts­fre­quenz­raum erzielen.

Das Fachgebiet verfügt zudem über selbstgebaute Messsysteme (Mirau- und Michelson-In­ter­fe­ro­me­ter) für spezielle Einsatzzwecke, beispielsweise für dynamische Messungen mit einer High-Speed-Zeilenkamera.

L. Hüser, P. Lehmann
Microsphere-assisted interferometry with high numerical apertures for 3D topography measurements
Applied Optics 59.6 (2020): 1695-1702

P. Lehmann, S. Tereschenko, B. Allendorf, S. Hagemeier, L. Hüser
Spectral composition of low-coherence interferograms at high numerical apertures
JEOS-RP (2019) 15:5

B. Allendorf, E. Käkel, Uh-Myong Ha, S. Hagemeier, H. Hillmer, P. Lehmann
Adaptive high-resolution Linnik interferometry for 3D measurement of microparticles
Optics Letters 44 (2019) 3550-3553

H. Knell, S. Laubach, G. Ehret, P. Lehmann
Continuous measurement of optical surfaces using a line-scan interferometer with sinusoidal path length modulation
Optics Express 22, Issue 24 (2014) 29787-29798