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白光干涉儀的原理和系統構成

來源:深圳市中圖儀器股份有限公司   2022年05月11日 11:03  
  白光干涉儀是目前三維形貌測量領域高精度的檢測儀器之一。在同等放大倍率下,測量精度和重復性都高于共聚焦顯微鏡和聚焦成像顯微鏡。在一些納米或者亞納米級別的超高精度加工領域,除了白光干涉儀,其它儀器達不到檢測的精度要求。
 
  SuperView W1系列白光干涉儀由照明光源系統,光學成像系統,垂直掃描系統以及數據處理系統構成。
 
  照明光束經半反半透分光鏡分成兩束光,分別投射到樣品表面和參考鏡表面。從這兩個表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光,并由成像系統在CCD相機感光面形成兩個疊加的像。由于兩束光相互干涉,在CCD相機感光面會觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差,所以根據白光干涉條紋明暗度就可以解析出被測樣品的相對高度。
 
  白光干涉儀由以下及部分構成:光學照明系統 ,采用鹵素光源,其中心波長為576納米,光譜范圍從340納米到780納米。光學成像系統 采用無限遠光學成像系統,由顯微物鏡和成像目鏡組成。垂直掃描控制系統 由壓電陶瓷以及控制驅動器構成,采用閉環反饋控制方法,可精密驅動顯微物鏡上下移動,移動范圍100mm。位置移動精度為0.1納米。信號處理系統 信號處理系統是該儀器的核心部分,由計算機和數字信號協處理器構成。利用計算機采集一系列原始圖像數據。然后使用專用的數字信號協處理器完成數據解析作業。應用軟件 應用軟件主要由操作控制部分,結果顯示部分以及后處理部分組成。主要用于操作控制表面形狀測量儀器。同時,以三維立體,二維平面以及斷面分布曲線方式顯示實時測量結果。并可對測量結果作進一步的修正處理。
 
  白光干涉儀與臺階儀相比具有以下優點:一是非接觸高精密測量,不會劃傷甚至破壞工件;二是測量速度快,不必像探頭逐點進行測量;三是不必作探頭半徑補正,光點位置就是工件表面測量的位置;四是對高深寬比的溝槽結構,可以快速而精確的得到理想的測量結果。隨著白光干涉測量技術的發展和完善,白光干涉測量儀器已經得到了廣泛的應用。在微電子、微機械、微光學等領域,白光干涉測量儀器可以提供更高精度的檢測需求。
 
超光滑透鏡測量
 
磨損形貌測量
 

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