白光干涉仪是一种精密测量仪器,能对物体表面的粗糙度/光洁度/洁净度、轮廓、微观三维形貌、PV值、台阶、高度、平面度、盲孔等进行高精度测量。
白光干涉仪的测量精度很高,精度可以达到亚纳米级别。以大量程、高精度的高速压电陶瓷单元驱动的白光干涉仪精度高达0.03nm,扫描速度高达400μm/s。它应用的行业很广泛,可应用于新能源、半导体、精密加工、精密光学、航空航天、3C产品、材料、液晶等领域。
白光干涉仪的原理是光干涉,两列频率相同、相位差恒定、振动方向一致的相干光源能产生光干涉。
当仪器扫过点A和点B时,点A和点B的干涉条纹高度峰值之间的差即为A、B两点的高度差。
白光干涉仪的光干涉原理分为两类:PSI相移干涉法和VSI垂直扫描干涉法。
1、PSI相移干涉法:
相移干涉法使用特定波长范围内的光源来确认目标面反射光和参考面反射光之间的光干涉。目标面的反射光和参考面的反射光之间的相位为Ø,距离参考面的高度为h,则Ø=4h/λ。借助相位测量法,可使用雅典扫描器等传动器移动测量面的光路,计算以1/4波长移动光路时获得的多个干涉条纹的相位差(Ø),然后将其转换为高度h。
2、VSI垂直扫描干涉法:
垂直扫描干涉法物镜以一定的间隔移动,以便确定每一阶的干涉条纹的亮度。当测量面的光路和参考面的光路长度相等时,干涉条纹的亮度达到最高。通过确定CCD光接收元件中每点最大干涉条纹亮度的Z轴高度可测出3D轮廓即高度差。
干涉仪是一种对光在两个不同表面反射后形成的干涉条纹进行分析的仪器。其基本原理就是通过不同光学元件形成参考光路和检测光路。干涉仪是利用干涉原理测量光程之差从而测定有关物理量的光学仪器。两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉条纹的移动,而某一束相干光的光程变化是由它所通过的几何路程或介质折射率的变化引起,所以通过干涉条纹的移动变化可测量几何长度或折射率的微小改变量,从而测得与此有关的其他物理量。测量精度决定于测量光程差的精度,干涉条纹每移动一个条纹间距,光程差就改变一个波长(~10-7米),所以干涉仪是以光波波长为单位测量光程差的,其测量精度之高是任何其他测量方法所无法比拟的。白光干涉仪的主要功能:观察分析应用特点:非接触式测量:避免物件受损。三维表面测量:表面高度测量范围为 nm ---μm。多重视野镜片:方便物镜的快速切换。纳米级分辨率:垂直分辨率可以达.nm。高速数字信号处理器:实现测量仅需几秒钟。扫描仪:闭环控制系统。工作台:气动装置抗震抗压。测量软件:基于windows 操作系统的用户界面,强大而快速的运算。应用领域:半导体晶片液晶产品(CS,LGP,BIU)微机电系统光纤产品数据存储盘(HDD,DVD,CD)材料研究精密加工表面生物医学工程。