Summary
Nós apresentamos um sistema holográfico digital compacta reflexão (CDHM) para inspeção e caracterização de dispositivos de MEMS. Um design de lente-less usando uma onda de entrada divergentes proporcionando ampliação geométrica natural é demonstrado. Ambos os estudos estáticos e dinâmicos são apresentados.
Introduction
Metrologia de micro e nano objetos é de grande importância para a indústria e pesquisadores. Na verdade, a miniaturização de objetos representa um novo desafio para metrologia óptica. sistemas micro eletro mecânicos (MEMS) são geralmente definidos tem miniaturizado sistemas eletromecânicos e normalmente compreende componentes, tais como micro-sensores, atuadores micro, microeletrônica e microestruturas. Ele encontrou muitas aplicações em diversos campos como a biotecnologia, medicina, comunicação e detecção 1. Recentemente, a crescente complexidade, bem como a miniaturização progressiva do objeto de teste apresenta apelo ao desenvolvimento de técnicas de caracterização adequados para MEMS. Fabricação de alto rendimento desses microsistemas complexos requer a implementação de técnicas de medição em linha avançados, para quantificar parâmetros característicos e defeitos relacionados causados pelas condições do processo 2. Por exemplo, o desvio do parâmetro geométricatros em um dispositivo MEMS afeta as propriedades do sistema e tem de ser caracterizada. Além disso, a indústria exige desempenho de medição de alta resolução, tais como metrologia completa em três dimensões (3D), grande eld fi de vista, de alta resolução de imagem e análise em tempo real. Assim, é essencial para assegurar um controlo de qualidade e processo de controlo fiável. Além disso, exige que o sistema de medição para ser facilmente implementável numa linha de produção e, portanto, relativamente compacto para ser instalado em infra-estruturas existentes.
A holografia, que foi introduzido pela primeira vez por Gabor 3, é uma técnica que permite a recuperação da informação quantitativa completa de um objecto através da gravação de interferência entre uma referência e uma onda de objecto para um meio fotossensível. Durante este processo conhecido como a gravação, a amplitude, fase e polarização de um campo são armazenados no meio. Em seguida, o campo de onda objecto pode ser recuperada, enviando o feixe de referência para o medio, um processo conhecido como a leitura óptica do holograma. Uma vez que um detector convencional só registra a intensidade da onda, a holografia tem sido um assunto de grande interesse nos últimos cinquenta anos, uma vez que dá acesso a informações adicionais sobre o campo elétrico. No entanto, vários aspectos da holografia convencional tornam impraticável para aplicações na indústria. Com efeito, materiais fotossensíveis são caros e o processo de gravação em geral exige um grau elevado de estabilidade. Avanços em sensores de câmera de alta resolução, tais como dispositivos de acoplamento de cargas (CCD) abriram uma nova abordagem para a metrologia digital. Uma dessas técnicas é conhecida como holografia digital de 4. Em holografia digital (DH), o holograma é gravado numa câmara (meio de registo) e processos numéricos são utilizados para reconstruir a informação de fase e intensidade. Tal como acontece com a holografia convencional, o resultado pode ser obtido após dois procedimentos principais: a gravação e de reconstrução, como mostrado na Figura 1. No entanto, se a gravação é semelhante à holografia convencional, a reconstrução é única numérica 5. O processo de reconstrução numérica é mostrado na Figura 2. Dois processos estão envolvidos no processo de reconstrução. Em primeiro lugar, o campo de onda objecto é recuperado a partir do holograma. O holograma é multiplicado com uma onda de referência numérico para chegar a frente de onda objeto no plano holograma. Em segundo lugar, a frente de onda objecto complexa é numericamente propagada para o plano da imagem. No nosso sistema, esta etapa é realizada usando o método de convolução 6. O campo reconstruída obtida é uma função complexa e, portanto, a intensidade de fase e pode ser extraída fornecer informação quantitativa sobre a altura do objecto de interesse. A capacidade de armazenamento de informação toda campo no método de holografia e o uso da tecnologia de computador para o processamento rápido de dados oferecem mais flexibilidade na configuração experimental e aumentar significativamente o speed do processo experimental, abrindo novas possibilidades para desenvolver DH como uma ferramenta metrológica dinâmico para MEMS e micro-sistemas 7,8.
Uso de holografia digital na imagem de contraste de fase está agora bem estabelecida e foi apresentada pela primeira vez mais de dez anos atrás 9. Na verdade, a investigação de dispositivos microscópicos, combinando a holografia digital e microscopia foi realizada em diversos estudos 10, 11, 12, 13. Vários sistemas baseados em alta coerência 14 e baixa coerência 15 fontes, bem como diferentes tipos de geometria 13, 16, 17 (em linha, fora do eixo, caminho comum ...) têm sido apresentados. Além disso, de acordo holografia digital tem sido utilizada anteriormente para a caracterização do dispositivo MEMS 18, 19. No entanto, esses sistemas são geralmente difíceis de implementar e volumoso, tornando-os inadequados para aplicações industriais. Neste estudo, propomos um sistema compacto, simples e lente livre com base em off axis holografia digital capaz de inspecção MEMS tempo real e caracterização. O microscópio digital compacta Holographic (CDHM) é uma lente menos sistema holográfico digital desenvolvido e patenteado para obter a morfologia 3D de objectos especulares micro-size. No nosso sistema, a 10 mW, altamente estável, com temperatura controlada de laser de diodo operando a 638 nm, é acoplado numa fibra mono-modo. Como mostrado na Figura 3, o feixe divergente que emana a partir da fibra é dividida em uma referência e um feixe de objecto por um divisor de feixe. O caminho do feixe de referência compreende um espelho inclinado para realizar o eixo geométrico de folga. O feixe objecto é dispersa e refletida pela amostra. Os dois feixes interferir no CCD dando o holograma. O padrão de interferência impressa na imagem é chamada um veículo espacial e permite a recuperação da informação de fase quantitativa com apenas uma imagem. A reconstrução numérica é realizada utilizando um comum de Fourier transformar e algoritmo de convolução como STAted anteriormente. A configuração de lente-less tem várias vantagens tornando-o atraente. Como não há lentes são utilizados, o feixe de entrada é uma onda divergente proporcionando uma ampliação geométrica natural e, assim, melhorar a resolução do sistema. Além disso, é livre de aberrações encontradas em sistemas ópticos típicos. Como pode ser observado na Figura 3B, o sistema pode ser feito compacto (55x75x125 mm 3) e leve (400 g), e, portanto, pode ser facilmente integrado na linha de produção industrial.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Preparação preliminar da Medição
Nota: A amostra utilizada para o experimento é um eletrodo de MEMS. Os eletrodos de ouro são fabricados em um wafer de silício usando lift off processo. A amostra é um 18 milímetros wafer x 18 mm com estruturas periódicas (eletrodos) com prazo de 1 milímetro
- Entre no diário de bordo antes de usar o sistema.
- Ligue a alimentação do computador, laser e fase de tradução.
- Colocar a amostra MEMS eletrodo / micro-diafragma.
- Colocar a amostra de MEMS no meio de suporte da amostra usando uma pinça.
- Ajustar o suporte de amostras para posicionar os eléctrodos no caminho do feixe. O campo máximo de visão da medição é definida pelo tamanho do sensor da câmera. É um rectângulo de 2,3 mm x 1,8 mm.
- Usando a direção motorizado estágio vertical, mova o sistema approximatively 1,5 cm de distância da amostra.
2. Software de Ajuste Configurações
- Abra o 3DVisualizarProgramas. 3DVisualizar é o nosso programa in-house desenvolvido em C ++.
- Clique no botão fonte de imagem para selecionar a câmera adequada para o experimento. Escolha a câmera CCD monocromática. Evitar uma câmera de cor nesta configuração uma vez que um diodo de laser monocromática é usada. Além disso, para o mesmo número de pixels, a resolução seria inferior ao usar câmaras a cores.
- Na guia configurações do dispositivo, formato de vídeo seleciona Y800 (1.280 x 960) e 15 frames por taxa de vídeo segundo.
- Clique no botão amarelo play para iniciar a câmera. Uma imagem do objeto com padrões de franjas impressos (Holograma) deve aparecer.
- Ajustar os parâmetros ideais de ganho e de exposição para evitar a saturação da imagem, se necessário.
- Usando a janela de vídeo da câmera com visualização ao vivo, ajustar a posição da amostra para selecionar a área exata para investigar sobre a amostra.
- Abra a guia configurações.
- Na guia configuração, selecionar o tipo de superfície (reflexivo ou transparente), comprimento de onda de laSer, e de pixel tamanho da câmara. O laser é um laser de diodo operando a 633 nm. O tamanho do pixel da câmera é de 4.650 nm. A amostra é um dispositivo especular MEMS eletrodo de modo modo reflexivo deve ser selecionada.
Nota: A configuração permite que apenas CDHM superfícies reflectoras a ser medido. No entanto, o software também pode ser usado para medir amostras transparentes quando um sistema de holografia digital diferente é usado 13. Uma mudança neste cenário muda a fórmula de cálculo da altura da fase. Com efeito, o cálculo da diferença de trajecto óptico é ligeiramente diferente para amostras transparentes, uma vez que inclui o índice de refracção objecto. - Escolha o algoritmo de reconstrução Convolution e definir a distância de reconstrução a zero. Escolha uma etapa de reconstrução de 1 ou 2.
Nota: O paretro de reconstruo distância pode ser definida mais tarde, considerando a imagem de intensidade obtido a partir do holograma e utilizando o auto-foco. O passo de reconstrução define o número depassos utilizados para implementar o Fresnel integral e simular a propagação do feixe. O primeiro método avaliar a integral uma vez como um único Fourier Transform. Um passo de 2 irá avaliar a integral duas vezes. Isto adiciona uma maior flexibilidade no espaçamento da grelha, mas é menos eficiente computacionalmente 20. - Na guia de pós-processamento, selecione o algoritmo desembrulhar necessário para obter a imagem desembrulhado final. Selecionar a qualidade mapeado algoritmo.
Nota: No software, a escolha entre Goldstein e Qualidade mapeada algoritmo pode ser feito. Quanto mais tarde mostrou fase espacial robusta e rápida desembrulhar. O algoritmo de qualidade mapeada é baseado em fase guiada desembrulhar como descrito no 21.
- Na guia configuração, selecionar o tipo de superfície (reflexivo ou transparente), comprimento de onda de laSer, e de pixel tamanho da câmara. O laser é um laser de diodo operando a 633 nm. O tamanho do pixel da câmera é de 4.650 nm. A amostra é um dispositivo especular MEMS eletrodo de modo modo reflexivo deve ser selecionada.
3. Aquisição de Dados
- Pressione a transformada de Fourier ícone para abrir a janela espectro de Fourier. Um 0 fim e dois +1, -1 ordens deve aparecer. Se este não for o caso, verificar que a amostra está na posição direita, e ajustar o ganho de umtempo de exposição d novamente.
- Parar o modo de medição ao vivo. Selecione uma das ordens difratados (frequência positiva ou negativa), utilizando a ferramenta de filtro. A área seleccionada deve ser suficientemente grande de modo a que todas as frequências necessárias para a recuperação de fase estão presentes. Ligue o modo de viver novamente.
Nota: A escolha da ordem negativa irá afectar apenas o sinal da fase no resultado final, ou seja, a imagem final 3D será invertida. - Abra a janela de fase. Verifique se o modo desembrulhado não está habilitado. imagem de fase de cinza do objeto impresso com franjas embrulhadas deve aparecer.
- Utilizar a fase vertical motorizada para reduzir o número de franjas na imagem de fase. Quando apenas 1 ou 2 franjas são deixados sobre a imagem, parar o estágio motorizado.
Nota: O sistema é baseado em interferometria. Assim, é sensível a vibrações. Depois de mover o estágio direção z motorizados, o usuário deve esperar 1 ou 2 segundos antes da imagem de fase envolveu aparece again. É também importante para evitar vibrações durante a medição para obter uma imagem de fase estável. - Clique no botão de auto-foco 22 para encontrar a melhor distância de reconstrução. Um pode precisar usar autofocus várias vezes para aproximar a distância reconstrução ideal até que a imagem intensidade aparece nítida e clara. A autofocagem é baseada num método de espectro angular eficaz e eficiente do tempo como descrito em 22.
Nota: A barra deslizante de foco pode ser usado para o ajuste fino. Em seguida, clique no botão de foco central para gravar a distância reconstrução atual. Parece às vezes que melhor foco não é encontrado com opção de focagem automática. Neste caso, a distância reconstrução de entrada manualmente para encontrar a melhor focagem. - Ativar o modo desembrulhado para ver a imagem a fase desenvolvida, clicando no botão desembrulhar.
4. Visualização de Dados e Análise para medição estática
- Abra a janela de imagem 3D para ver o 3D finaisimagem da amostra. Use as opções disponíveis para observar o resultado final (girar, mapa de cores, o display da balança ...).
- Clique no botão janelas lado a lado para organizar as janelas como não-sobreposição e exibir todas as janelas das medições.
- Use a régua de linha para desenhar uma linha em uma área de interesse na imagem a fase desenvolvida. Na janela trama da linha, um mapa do perfil em corte transversal da área de interesse pode ser observada. Use os dois marcadores de linha verde para extrair uma altura aproximada do objecto (Figura 5).
A rugosidade da superfície pode também ser obtido na parte superior plana da amostra. - Salve a imagem final de fase em formato JPEG para importá-lo para outro software, se necessário.
5. Preparação da Amostra e Análise de Dados para a medição dinâmica
- Coloque a micro diafragma em uma placa central de aquecimento. A amostra não irá ser removido da placa até que a experiência termina.
- Grave um holograma do micrO diafragma à temperatura ambiente, seguindo o procedimento descrito acima na secção 2 e 3. Ele será usado como uma referência para a análise de deformação.
- Guardar os dados de fase no computador.
- Ligar a placa de aquecimento de laboratório.
- Usando o botão de temperatura, a temperatura pode variar em etapas de 50 ° C a partir de 50 ° C a 300 ° C. Para cada etapa de temperatura, salvar a imagem do mapa de fase em formato JPEG.
- Subtrair o mapa de fase temperatura ambiente inicial do mapa outra fase gravada para obter os dados de deformação.
Nota: Esta etapa de pós-processamento pode ser realizado com o código MATLAB simples. As diferentes fases obtidos são carregados em Matlab e subtracção matriz simples é realizado. Em seguida, pode ser obtido parcelas das secções transversais das diferentes fases de deformação.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
O protocolo acima descrito foi concebido para inspeccionar e caracterizar MEMS e dispositivos usando o sistema Micro CDHM. No nosso sistema, uma fibra mono-modo é acoplado a um diodo de laser que opera num comprimento de onda 633 nm. Devido à configuração de feixe divergente, é importante fazer corresponder o feixe de objecto e percurso do feixe de referência, a fim de obter um holograma que pode ser reconstruído. Isto é conseguido através de posicionamento vertical cuidadosa da amostra em relação ao sistema. Na imagem de fase calculada envolvido, o número de franjas é reduzida a um mínimo, alterando a posição em altura do sistema. Assegura-se que os caminhos ópticos são comparados. A Figura 4 mostra o resultado obtido a partir de uma medição usando o CDHM após o posicionamento axial correcto da amostra. Os dados são obtidos em tempo real a partir de uma única imagem. Neste experimento, um alvo USAF que consiste em padrões de grade de diferentes altos e períodos é escolhido como amostra.Como explicado acima, o mapa de fase (Figura 4A) é extraído do holograma única imagem. Um gráfico de linha de um determinado padrão é mostrada na Figura 4A. A linha amarela (Figura 4A) representa o local da secção transversal sobre a amostra. Duas linhas de marcador verde são utilizados para estimar o valor absoluto da altura da amostra. A fim de validar os resultados do sistema holográfico digital, um microscópio de força atómica (AFM) investigação da amostra é efectuada. Uma secção transversal da mesma área de amostra é mostrado na Figura 4B. Para a mesma estrutura, uma diferença de altura de 2,1 nm é encontrada entre a AFM e a medição CDHM. Assim, a comparação entre os dois métodos demonstra a capacidade do CDHM.
Para caracterizar especificamente um dispositivo MEMS, investigação estática 3D de um eléctrodo MEMS é levada a cabo. O dispositivo é feito de silício com eletrodos de ouro patterned usando um processo de decolagem. Geralmente, MEMS de silício baseados são fabricados utilizando métodos sensíveis, tais como gravura ou levante processo. Em ambos os casos, a capacidade de quantificar a alteração da morfologia da amostra durante o processo de fabrico é de grande importância. A Figura 5 mostra o resultado da medição para esta amostra. morfologia 3D Full da amostra podem ser observados. Uma área de cruzamento da linha de corte (Figura 5A) mostra o mapa de profundidade que pode ser utilizado para fins de inspecção. A profundidade do canal se encontra a ser 632 nm e a distância lateral entre os eléctrodos também é fornecida pela CDH mostrando que é capaz de proporcionar uma análise quantitativa 3D completa da amostra. Uma trama na outra dimensão (Figura 5B) exibe a rugosidade da superfície do eléctrodo provando que o CDHM também é adequado para medições da rugosidade.
aplicações estáticas em caracterização MEMS são de gvalor reat mas a maioria dos processos interessantes exige inspeção dinâmica. Ao seleccionar métodos apropriados de registo, o sistema é capaz de CDHM dispositivos de inspecção e de caracterização micro para ambas as situações estáticas e dinâmicas. A Figura 6 mostra uma série de dados 3D de um micro diafragma obtidos a diferentes temperaturas. O diafragma foi fabricado por ligação de uma placa fina sobre uma SOI (silício sobre isolante) amostra de wafer. A amostra é colocada numa placa de aquecimento. A fim de medir a deformação térmica, a temperatura é variada de 50 ° C passos a partir de 50 ° C e até 300 ° C. A reconstrução numérica dos hologramas é feita para cada temperatura. O holograma de fase e à temperatura ambiente foi gravada previamente. Ele é utilizado como uma fase de referência. A subtração do estado deformado (carga térmica) eo estado de referência (temperatura ambiente) dá a mapas deformação. Assim, uma análise completa de campo da deformação térmica do d iaphragm é obtida. A Figura 6G realça a deformação para as diferentes temperaturas. Neste caso, os gráficos de linhas revelam que a medição da rugosidade mostram significativa em comparação com resultados obtidos durante as medições estáticas.
Figura 1. gravação holografia digital e sistema de processo de reconstrução. Esta figura mostra o detalhe do processo de dois passos para obter imagem tridimensional de um objecto. Uns desenhos animados de o processo de gravação e holograma resultante é mostrado. A partir do holograma, amplitude e fase (módulo 2π) do objecto são extraídos. A fase é desembrulhado para remover a ambiguidade 2π. A reconstrução 3D é então realizada. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2. Esquema detalhada do processo de reconstrução. Esta figura mostra uma vista esquemática do esquema de processo de reconstrução. O holograma digital é registada e a Fast Fourier Transform (FFT) da imagem é executada. Depois de selecionar informações úteis no espectro, a imagem é transformada de Fourier de volta. Em seguida, geração numérica do feixe de referência e propagação do holograma é simulado para recuperar a fase e amplitude do objeto de forma independente. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3. Representação esquemática da configuração CDHM. Esta figura mostra uma representação esquemática da configuração CDHM (
Figura 4. Comparação entre CDHM e Microscópio de Força Atômica (AFM) medida da altura de um alvo da força aérea dos EUA. Esta figura mostra os gráficos de linha de um alvo da força aérea US micro estrutura obtida usando o CDHM (A) e um microscópio de força atômica (AFM ) (B). por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura perfil e enredo 5. 3D de um MEMS el dispositivos ectrode. resultados de medição um dispositivo de eletrodo MEMS de silício usando o CDHM. Gráfico de linha com marcadores verdes utilizados para estimar a profundidade da amostra a uma seção transversal em particular na direção x (A) e a direção y (B) e no campo inteiro mostrando resultado 3D (C). Por favor clique aqui para ver uma maior versão desta figura.
Figura 6. o estudo das deformações de um micro diafragma sob carga térmica. As imagens mostram imagens de deformação em 3D de um micro diafragma sob variação de carga térmica (AF) e trama de linhas que mostra a evolução da deformação a uma secção transversal particular, (L).t = "_ blank"> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Nesta revisão, nós fornecemos um protocolo para recuperar com precisão a morfologia quantitativa de diferentes dispositivos MEMS usando um sistema compacto contando com holografia digital. caracterização MEMS no modo estático e dinâmico é demonstrada. dados 3D quantitativos de um micro MEMS canal é obtido. A fim de validar a precisão do sistema, os resultados têm sido comparadas entre o CDHM e a AFM. Bom acordo é encontrado o que significa que a holografia digital pode ser uma técnica confiável para imagens 3D. Os resultados indicam que o sistema é capaz de resolução de profundidade de 10 nm. Além disso, os resultados obtidos sobre o micro canal mostram que o sistema pode ser usado na caracterização MEMS como morfologia da amostra pode ser controlada durante o processo de fabricação de MEMS. Além disso, a ampliação obtido usando o CDHM correspondem ao que deve ser usado para o tamanho MEMS (4,2x). O sistema também é capaz de medição de campo completo. Este é um trunfo considerável quando compare a técnicas normalmente utilizadas para a inspecção MEMS tais como microscopia confocal, as quais requerem a medição de varrimento de comprimento. Além disso, a resolução lateral do sistema pode ser facilmente melhorar mudando o laser de diodo vermelho para um laser de UV. Finalmente, a elevada sensibilidade do sistema permite medições da rugosidade.
medição dinâmica em um micro diafragma revela que a CDHM é um instrumento adequado para observar a deformação em dispositivos MEMS quando a carga térmica ou elétrica é aplicada. Usando um método de dupla exposição para construir o mapa deformação, é realizado o estudo das deformações dinâmica de um micro diafragma. Pode-se ver que a forma do diafragma pode ser cuidadosamente observados em tempo real. Este resultado é possível porque a morfologia 3D é calculado com apenas uma imagem. No entanto diferentemente do que foi observado durante as medições estáticas, medição dinâmica usando carga térmica mostra um perfil anormal áspero. Na verdade, pode-se considerar o enredo shpossui na Figura 6G como áspero quando comparado com os resultados das medições estáticas. À medida que o sistema pode resolver estrutura tão pequeno como 10 nm, a rugosidade não parece ser proveniente do objecto. Uma possível explicação pode ser que o calor gerado pela fase de aquecimento perturba as interferências entre as duas ondas e afecta a frente de onda da onda objecto. Além disso, estudos dinâmicos foram realizados usando o CDHM em MEMS usando carga eléctrica 12 e esta rugosidade não parece aparece.
O protocolo contém vários passos críticos, tais como o posicionamento da amostra vertical, a escolha da distância reconstrução, o método de reconstrução, de um ambiente livre de vibração e a qualidade das franjas no CCD. Para garantir um resultado confiável e estável, todas estas etapas devem ser realizadas com cuidado. Por exemplo, o percurso do feixe de objecto precisa de ser o mesmo que a referência de um, por exemplo, a distância de amostra para o sistema é críticopara obter padrões de franjas claras sobre o CCD. Além disso, a distância reconstrução numérica deve ser bem ajustada para assegurar que o holograma é reconstruído no plano de imagem. Por último, uma amostra com estrutura afiado maior do que metade do comprimento de onda do laser irá causar resultado fase não confiável. Na verdade, um salto de fase pode aparecer devido à fase erros desembrulhar.
Estes resultados ilustram a capacidade do CDHM para efectuar as medições da profundidade 3D quantitativa de dispositivos MEMS. Com efeito, para a superfície reflectora como encontrado em MEMS e microelectrónica indústria, o CDHM é um sistema portátil que pode ser utilizado para medições no processo in situ, bem como a caracterização e inspeccionar dispositivos microssistema. Um estudo de validação mostra que os resultados obtidos pelo sistema são altamente fiáveis. O CDHM cobre uma área maior de digitalização e medições em tempo real pode ser executada. É uma grande vantagem em comparação com outras técnicas, como a AFM ou confocal microscópia que requer demorado digitalização. Para além dos resultados apresentados, o sistema pode dar informações preciosas em outros processos MEMS. Por exemplo, tem uma capacidade comprovada para medir processos muito rápidos usando imagens de média de tempo e intensidade de observar os modos de ressonância em dispositivos MEMS 11. O trabalho futuro vai se concentrar em imagens em tempo real, a mudança deflexão do cantilever MEMS sob carga elétrica.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2 MP Camera | Imaging Source | DMX 41BU02 | used to record the hologram. 4.65 microns pixel size |
| Motorized X,Y,Z Translation Stage | Zaber Technology | TLS28-M | Holder for the system |
| Beam splitter | Edmund optics | 49-003 | Cube Beam splitter. Separate and recombine the object and reference beam |
| Laser | Micro Laser Systems, Inc. | SRT-F635S-20/OSYS | Diode laser |
| Mirror | Edmund Optics | #43-412-566 | 1" Dia. Protected Gold, λ/20 Flat Zerodur |
| monomode Fiber | Thorlabs | S405-XP | Single Mode Optical Fiber, 400 - 680 nm, Ø 125 µm Cladding |
| Sample holder | Edmund Optics | #39-930 | Ideal Positioning Platform, ±35 mm Travel in Both X and Y |
| Hotplate | Thermolyne Mirak hotplate | Barnstead International HP72935-60 | temperature range 40-370 °C |
| Holoscope Software | d'Optron Pte Ltd | software developed by the NTU researchers |
References
- Maluf, N. An introduction to Microelectromechanical Systems. , Artech House. Boston. (2002).
- Novak, E. MEMS metrology techniques. Proc. SPIE. 5716, 173-181 (2005).
- Gabor, D. A New Microscopic Principle. Nature. 161 (4098), 777-778 (1948).
- Schnars, U., Jüptner, W. Direct recording of holograms by a CCD target and numerical reconstruction. Appl. Opt. 33 (2), 179-181 (1994).
- Schnars, U., Jüptner, W. Digital recording and numerical reconstruction of holograms. Meas. Sci. Technol. 13 (9), 85-101 (2002).
- Pedrini, G., Schedin, S., Tiziani, H. Lensless digital holographic interferometry for the measurement of large objects. Opt. Commun. 171 (1-3), 29-36 (1999).
- Dubois, F., Joannes, L., Legros, J. C. Improved three-dimensional imaging with a digital holography microscope with a source of partial spatial coherence. Appl. Opt. 38 (34), 7085-7094 (1999).
- Lei, X., Xiaoyuan, P., Jianmin, M., Asundi, A. K. Studies of digital microscopic holography with applications to microstructure testing. Appl. Opt. 40 (28), 5046-5051 (2001).
- Cuche, E., Bevilacqua, F., Depeursinge, C. Digital holography for quantitative phase-contrast imaging. Opt. Lett. 24 (5), 291-293 (1999).
- Qu, W., Yu, Y., Chee Oi, C., Raj Singh, V., Asundi, A. Quasi-physical phase compensation in digital holographic microscopy. J. Opt. Soc. Am. 26 (9), 2005-2011 (2009).
- Schedin, S., Pedrini, G., Tiziani, H. J., Santoyo, F. M. Simultaneous three-dimensional dynamic deformation measurements with pulsed digital holography. Appl. Opt. 38 (34), 7056-7062 (1999).
- Lei, X., Xiaoyuan, P., Jianmin, M., Asundi, A. K. Development and validation of digital microholo interferometric system for micromechanical testing. Proc. SPIE. 4778, 11-20 (2002).
- Qu, W., Bhattacharya, K., Choo, C. O., Yu, Y., Asundi, A. Transmission digital holographic microscopy based on a beam-splitter cube interferometer. Appl. Opt. 48 (15), 2778-2783 (2009).
- Potcoava, M. C., Kim, M. K. Fingerprint biometry applications of digital holography and low-coherence interferography. Appl. Opt. 48 (34), 9-15 (2009).
- Kolman, P., Chmelìk, R. Coherence-controlled holographic microscope. Opt. Express. 18 (21), 21990-22003 (2010).
- Lee, M., Yaglidere, O., Ozcan, A. Field-portable reflection and transmission microscopy based on lensless holography. Biomed. Opt. Express. 2 (9), 2721-2730 (2011).
- Mico, V., Zalevsky, Z., Garcìa, J. Common-path phase-shifting digital holographic microscopy: a way to quantitative phase imaging and superresolution. Opt. Commun. 281 (17), 4273-4281 (2008).
- Singh, V. R., Miao, J., Wang, Z., Hedge, G. M., Asundi, A. Dynamic characterization of MEMS diaphragm using time averaged in-line digital holography. Opt. Commun. 280 (2), 285-290 (2007).
- Singh, V. R., Anderi, A., Gorecki, C., Nieradko, L., Asundi, A. Characterization of MEMS cantilevers lensless digital holographic microscope. Proc. SPIE. 6995, 69950F-1 (2008).
- Schmidt, J. D. Numerical Simulation of Optical Wave Propagation with Examples in MATLAB. SPIE PRESS BOOK. , (2010).
- Zhao, M., Huang, L., Zhang, Q. C., Su, X. Y., Asundi, A., Qian, K. M. Quality-guided phase unwrapping technique: comparison of quality maps and guiding strategies. Appl. Opt. 50 (33), 6214-6224 (2011).
- Wang, Z., Qu, W., Yang, F., Wen, Y., Asundi, A. A new autofocus method based on angular spectrum method in digital holography. Proc. SPIE. 9449, 2-7 (2015).
