Algorithmes de detection de phase dedies a l'interferometrie en lumiere polychromatique : application et apport des systemes adaptatifs a la profilometrie

par ARTURO PLATA GOMEZ

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Tijani Gharbi.

Soutenue en 1997

à Besançon .

mots clés

Résumé

L'interferometrie en lumiere polychromatique connait de nouveaux developpements dans le domaine de la profilometrie optique car elle permet, grace a la localisation des franges, de lever l'ambiguite sur la determination de la phase rencontree dans les interferometres bases sur l'utilisation d'une lumiere monochromatique. Les modeles theoriques pour expliquer la microscopie interferentielle en lumiere polychromatique sont bases sur l'interferometrie a deux ondes. Ces modeles ne rendent pas compte de l'apparition d'une variation de la phase geometrique lors des mesures experimentales. Cette variation est provoque par differents causes, qui sont discutees au premier chapitre de ce memoire, est qui conduisent a des erreurs dans l'interpretation des resultats de la topographie de certains echantillons. En introduisant une theorie dite a trois ondes nous avons leve l'ambiguite de ces modeles par la prise en compte de la longueur de coherence de la lumiere utilisee. Nous avons developpe ensuite des algorithmes bases sur cette theorie dans le chapitre iii, c'est ce qui nous a permis d'obtenir des resultats experimentaux en accord avec la topographie reelle des echantillons retenus, decrits dans le chapitre iv. Nos mesures experimentales demontrent l'influence autant de la topographie que de la nature du materiau sur la phase geometrique, facteur a la fois perturbateur et interessant puisqu'il constitue une source d'information complementaire sur l'etat et la nature de la surface de l'echantillon mesure. Les algorithmes que nous avons developpes pour l'interferometrie polychromatique necessitent un systeme adaptatif et decisionnel pour le traitement du signal. L'implantation de ces algorithmes sous forme procedurale necessite une grande capacite memoire et un temps de traitement consequent. C'est pourquoi nous avons concu un systeme de traitement du signal par reseaux neuronaux adapte a la profilometrie. Les principes des reseaux neuronaux sont presentes dans le deuxieme chapitre de ce memoire. La cooperation entre les techniques des systemes adaptatifs et les techniques d'interferometrie en lumiere polychromatique ouvre de nouvelles perspectives tant au niveau de l'acquisition des donnees qu'au niveau de leur traitement. Nos resultats experimentaux montrent que la profilometrie d'echantillons revetus de couches minces doit tenir compte des problemes specifiques poses (notamment la variation de la phase geometrique) par ces echantillons.

Titre traduit

Phase detection algorithms using adaptative systems applied to polychromatic light interferometry

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