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白光干涉仪的原理和系统构成

发布时间:2022-05-11      点击次数:510
  白光干涉仪是目前三维形貌测量领域高精度的检测仪器之一。在同等放大倍率下,测量精度和重复性都高于共聚焦显微镜和聚焦成像显微镜。在一些纳米或者亚纳米级别的超高精度加工领域,除了白光干涉仪,其它仪器达不到检测的精度要求。
 
  SuperView W1系列白光干涉仪由照明光源系统,光学成像系统,垂直扫描系统以及数据处理系统构成。
 
  照明光束经半反半透分光镜分成两束光,分别投射到样品表面和参考镜表面。从这两个表面反射的两束光再次通过分光镜后合成一束光,并由成像系统在CCD相机感光面形成两个叠加的像。由于两束光相互干涉,在CCD相机感光面会观察到明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的亮度取决于两束光的光程差,所以根据白光干涉条纹明暗度就可以解析出被测样品的相对高度。
 
  白光干涉仪由以下及部分构成:光学照明系统 ,采用卤素光源,其中心波长为576纳米,光谱范围从340纳米到780纳米。光学成像系统 采用无限远光学成像系统,由显微物镜和成像目镜组成。垂直扫描控制系统 由压电陶瓷以及控制驱动器构成,采用闭环反馈控制方法,可精密驱动显微物镜上下移动,移动范围100mm。位置移动精度为0.1纳米。信号处理系统 信号处理系统是该仪器的核心部分,由计算机和数字信号协处理器构成。利用计算机采集一系列原始图像数据。然后使用专用的数字信号协处理器完成数据解析作业。应用软件 应用软件主要由操作控制部分,结果显示部分以及后处理部分组成。主要用于操作控制表面形状测量仪器。同时,以三维立体,二维平面以及断面分布曲线方式显示实时测量结果。并可对测量结果作进一步的修正处理。
 
  白光干涉仪与台阶仪相比具有以下优点:一是非接触高精密测量,不会划伤甚至破坏工件;二是测量速度快,不必像探头逐点进行测量;三是不必作探头半径补正,光点位置就是工件表面测量的位置;四是对高深宽比的沟槽结构,可以快速而精确的得到理想的测量结果。随着白光干涉测量技术的发展和完善,白光干涉测量仪器已经得到了广泛的应用。在微电子、微机械、微光学等领域,白光干涉测量仪器可以提供更高精度的检测需求。
 
超光滑透镜测量
 
磨损形貌测量
 
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