白光干涉儀的原理和系統(tǒng)構(gòu)成

白光干涉儀是目前三維形貌測(cè)量領(lǐng)域高精度檢測(cè)儀器之一。在同等放大倍率下，測(cè)量精度和重復(fù)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(jí)別的超高精度加工領(lǐng)域，除了白光干涉儀，其它儀器達(dá)不到檢測(cè)的精度要求。

SuperView W1系列白光干涉儀由照明光源系統(tǒng)，光學(xué)成像系統(tǒng)，垂直掃描系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。

照明光束經(jīng)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(gè)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(tǒng)在CCD相機(jī)感光面形成兩個(gè)疊加的像。由于兩束光相互干涉，在CCD相機(jī)感光面會(huì)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(jù)白光干涉條紋明暗度就可以解析出被測(cè)樣品的相對(duì)高度。

白光干涉儀由以下及部分構(gòu)成：光學(xué)照明系統(tǒng) ，采用鹵素光源，其中心波長(zhǎng)為576納米，光譜范圍從340納米到780納米。光學(xué)成像系統(tǒng) 采用無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)成像系統(tǒng)，由顯微物鏡和成像目鏡組成。垂直掃描控制系統(tǒng) 由壓電陶瓷以及控制驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，采用閉環(huán)反饋控制方法，可精密驅(qū)動(dòng)顯微物鏡上下移動(dòng)，移動(dòng)范圍100mm。位置移動(dòng)精度為0.1納米。信號(hào)處理系統(tǒng) 信號(hào)處理系統(tǒng)是該儀器的核心部分，由計(jì)算機(jī)和數(shù)字信號(hào)協(xié)處理器構(gòu)成。利用計(jì)算機(jī)采集一系列原始圖像數(shù)據(jù)。然后使用專用的數(shù)字信號(hào)協(xié)處理器完成數(shù)據(jù)解析作業(yè)。應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件主要由操作控制部分，結(jié)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(cè)量?jī)x器。同時(shí)，以三維立體，二維平面以及斷面分布曲線方式顯示實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果。并可對(duì)測(cè)量結(jié)果作進(jìn)一步的修正處理。

白光干涉儀與臺(tái)階儀相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是非接觸高精密測(cè)量，不會(huì)劃傷甚至破壞工件；二是測(cè)量速度快，不必像探頭逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；三是不必作探頭半徑補(bǔ)正，光點(diǎn)位置就是工件表面測(cè)量的位置；四是對(duì)高深寬比的溝槽結(jié)構(gòu)，可以快速而精確的得到理想的測(cè)量結(jié)果。隨著白光干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和完善，白光干涉測(cè)量?jī)x器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在微電子、微機(jī)械、微光學(xué)等領(lǐng)域，白光干涉測(cè)量?jī)x器可以提供更高精度的檢測(cè)需求。