Введение
1. Анализ физико-математических моделей и методов оптических измерений статистических свойств технологически обработанных поверхностей 12
1.1. Анализ особенностей применения дифракционных теорий рассеяния оптических волн на технологически обработанных поверхностях 12
1.1.1. Общая модель Кирхгофа. 14
1.1.2. Дифракционная модель рассеяния Релея-Райса, 20
1.1.3. Сравнительный анализ дифракционных теорий для технологически обработанных поверхностей 22
1.2. Спектральный подход к анализу качества технологически обработанных поверхностей 23
1.3. Исследование формирования "разделяемого" спектра рассеяния на примере синусоидальной фазовой решетки 26
1.4. Особенности оптических спектров рассеяния на грубо обработанных поверхностях 27
1.5. Математические модели описания структуры рассеянных полей на поверхностях с дефектами 29
1.6. Анализ методов оценки статистических характеристик рассеивающей поверхности и выделения дефектов 34
1.7. Выводы 40
2. Использование дифракционной модели процессов рассеяния в исследовании структуры рассеянных полей от технологически обработанных поверностеи 49
2.1. Представление контролируемых технологически обработанных поверхностей в качестве случайного модулирующего звена когерентной подсветки 49
2.1.1. Общие замечания по совмещению теории процессов рассеяния и теории модулирующих процессов систем обработки информации 51
2.1.2. Аналитическое представление рассеянной волны в виде шумовой компоненты в сигнальном источнике о состоянии гладкой поверхности 53
2.1.3. Аналитическое представление рассеянной волны в виде шумовой компоненты в сигнальном источнике о состоянии грубой поверхности 55
2.2. Исследования особенностей структуры рассеянных полей на технологически обработанных поверхностях 57
2.3. Влияние анизотропии корреляционных свойств обработанных поверхностей на форму оптических спектров рассеяния 58
2.4. Использование вероятностной модели процессов рассеяния в анализе оптического спектра рассеяния при наличии периодической компоненты в рельефе 61
2.5. Исследование эффекта асимметрии спектров рассеяния в амплитудно - фазовом приближении 63
2.6. Выводы 68
3. Исследование влияния дефектов технологически обработанных поверхностей на структуру рассеянных волн оптического диапазона 71
3.1. Общие вопросы влияния дефектов на характеристики рассеянного поля 73
3.2. Обоснование использования корреляционно — спектрального анализ рассеянного излучения на поверхности с дефектами 78
3.3. Соотношение оптических спектров рассеяния от грубой подстилающей поверхности и дефекта 79
3.4. Исследование процессов рассеяния на поверхности с дефектами в ближней и промежуточной волновых зонах 80
3.5. Компьютерное моделирование процессов рассеяния на поверхности с дефектами 85
3.5.1. Численный синтез одно и двумерных случайных процессов с заданными характеристиками. Теоретическое обоснование 86
3.5.2. Численный синтез одно- и двумерных случайных процессов с заданными характеристиками. Программная реализация 92
3.5.3. Синтез моделей случайных поверхностей с дефектами 94
3.5.4. Численное моделирование процессов рассеяния на случайных поверхностях с дефектами 95
3.5.5. Численное моделирование рассеяния оптической волны на поверхности с дефектами в дальней зоне 98
3.5.6. Численное моделирование рассеяния оптической волны на поверхности с дефектами в ближней и промежуточной волновых зонах 101
3.6. ВЫВОДЫ 101
4. Разработка методов опто-цифрового контроля качества технологически обработанных поверхностей с возможностью обнаружения дефектов 116
4.1 Системные представления процессов рассеяния на поверхности 116
4.2 Системные представления процессов рассеяния на поверхности с дефектами 120
4.3 Исследования отношения сигнал-шум рассеянных полей от ТОП с дефектами в ближней и дальней волновых зонах 121
4.4 Методы обработки сигнала рассеяния в пространственной спектральной плоскости подстилающей поверхности 127
4.4.1 Методы обработки сигналов рассеяния в спектральной плоскости соответствующей подстилающей поверхности 128
4.4.2 Методы обработки анизотропных спектров рассеяния 140
4.5 Обоснование методов обработки широкополосных спектров рассеяния от поверхности с дефектами. 146
4.6 Принципиальные схемы систем обработки рассеянных полей в дальней зоне 150
4.7 Применение методов оптоэлектронной обработки рассеянных полей в зоне формирования спектров рассеяния дефектов 153
4.8 Выводы 155
5. Экспериментальные исследования процессов рассеяния на технологически обработанных поверхностях с дефектами 166
5.1 Описание контактных измерений статистик случайных рассеивателей и дефектов 166
5.2 Экспериментальные исследования процессов рассеяния 171
5.2.1 Описание лабораторного стенда 171
5.2.2 Анализ спектров рассеяния от кромок стекла, подвергшегося термическому и механическому разрушению 176
5.2.3 Анализ спектров рассеяния кремниевых пластин с эпитаксиальным напылением 177
5.3 Выводы 179
Общие выводы по работе 188
Список используемых источников 190
Приложение 196
