An apparatus and method for measuring optically the position or angle of a
variety of objects or arrays of objects, including cantilevers in scanning
probe microscopy, micromechanical biological and chemical sensors and the
sample or a probe in surface profilometry. The invention involves the use
of one or more diffractive optical elements, including diffraction
gratings and holograms, combined with conventional optical elements, to
form a plurality of light beams, each with a selectable shape and
intensity, from a single light source, reflect the beams off mechanical
objects and process the reflected beams, all to the end of measuring the
position of such objects with a high degree of precision. The invention
may also be used to effect mechanical changes in such objects. Devices
with these improvements have numerous applications, including molecular
force measurements, atomic force microscopy and manipulation technology,
lithographic manufacturing, nanometer scale surface profiling and other
aspects of nanotechnology.
Un aparato y un método para medir ópticamente la posición o el ángulo de una variedad de objetos u órdenes de objetos, incluyendo cantilevers en microscopia de la punta de prueba de la exploración, sensores biológicos y químicos micromechanical y la muestra o una punta de prueba en el profilometry superficial. La invención implica el uso de unos o más elementos ópticos difrangentes, incluyendo las rejillas de difracción y los holograms, combinados con los elementos ópticos convencionales, para formar una pluralidad de rayos de luz, cada uno con una forma seleccionable y la intensidad, de una sola fuente de luz, refleja las vigas de objetos mecánicos y procesa las vigas reflejadas, todas al final de medir la posición de tales objetos con un alto grado de precisión. La invención se puede también utilizar para efectuar cambios mecánicos en tales objetos. Los dispositivos con estas mejoras tienen usos, incluyendo medidas moleculares de la fuerza, microscopia atómica de la fuerza y tecnología numerosos de la manipulación, fabricación litográfica, aspectos que perfilan de la escala del nanómetro y los otros superficiales del nanotechnology.
