白光干涉仪
光的干涉是指从目标对象表面到某点的光距(光路)产生偏差时,所发生的现象。利用这种现象测量目标对象表面凹凸的就是光学干涉仪。右图是干涉应变计的结构图。从光源(半导体激光等)发出的光有一些透过分光镜到达参考面上,其余被反射到样本表面。透过的光🅰经参考面反射通过光接收元件即CCD元件成像。其余被反射的光经目标对象表面反射透过分光镜,同样通过光接收元件即CCD元件成像。
事先将CCD🔜元件与参考面间的光学距离(光路)和CCD元件与样本表面的光学距离设为等长,在CCD元件上形成的影ꦕ像将反映出因样本表面凹凸导致的光路差而产生的干涉条纹。计数该干涉条纹的条数,可读取样本表面的凹凸(高度)。
优点 |
缺点 |
- - 可以测量大视野(多角)。
可通过亚纳米等级的高分辨率(0.1nm)测量大视野(多角)。
- - 测量时间短。
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- - 角度特性低。
- - 能使用的目标对象有限。
若没有反射能力强的面,则光学干涉仪难以测量,测量的目标对象种类有限。若参考面反射的光与测量面反射的光有极大偏差,也可能无法测量。(镜面虽然好用,但难以测量凹凸较大的样本或反射率较低的样本)
- - 需要倾斜补偿。
使用前需要通过测角仪(斜率)对样本进行倾斜补偿。样本倾斜导致干涉条纹密集,无法准确测量。部分光学干涉式形状测量系统具有自动补偿样本角度的倾斜结构。
- - XY测量的分辨率较低。
因取样数据数较少(约30万),所以XY测量的分辨率较低。部分光学干涉式形状测量系统可使用可选件扩展到约98万数据。
- - 不耐振动。
对振动极为敏感,除了要安装除振台,对于安装场所也有要求。
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