白光干涉儀的光譜干涉模式原理

白光干涉儀的光譜干涉模式原理主要基于光的干涉和光譜分析。以下是對(duì)該原理的詳細(xì)解釋：

一、基本原理

白光干涉儀利用干涉原理測(cè)量光程之差，從而測(cè)定有關(guān)物理量。在光譜干涉模式中，白光作為光源，其發(fā)出的光經(jīng)過擴(kuò)束準(zhǔn)直后，通過分光棱鏡等光學(xué)元件被分成兩束相干光。一束光經(jīng)被測(cè)表面反射回來，另一束光經(jīng)參考鏡反射。兩束反射光最終匯聚并發(fā)生干涉，形成干涉條紋。

二、光譜干涉的特點(diǎn)

白光光源：白光屬于多色光，具有連續(xù)的光譜。這使得白光干涉儀能夠在寬光譜范圍內(nèi)進(jìn)行干涉測(cè)量，從而獲取更多的被測(cè)表面信息。

干涉條紋的移動(dòng)：兩束相干光間光程差的任何變化都會(huì)靈敏地導(dǎo)致干涉條紋的移動(dòng)。在光譜干涉模式中，干涉條紋的移動(dòng)與光的波長(zhǎng)有關(guān)，不同波長(zhǎng)的光會(huì)形成不同的干涉條紋。

光譜分析：通過光譜儀等光學(xué)元件，可以將干涉信號(hào)轉(zhuǎn)化為不同波長(zhǎng)光譜的測(cè)量。這些光譜信息包含了被測(cè)表面的高度、形貌等物理量信息。

三、光譜干涉的測(cè)量過程

光路設(shè)置：在白光干涉儀中，通過設(shè)置適當(dāng)?shù)墓饴?，使得參考光和測(cè)量光能夠發(fā)生干涉。這通常包括光源、分束器、參考光路和待測(cè)光路等部分。

干涉信號(hào)獲?。寒?dāng)兩束相干光發(fā)生干涉時(shí)，會(huì)形成干涉條紋。通過干涉儀的接收屏或探測(cè)器，可以獲取干涉信號(hào)的強(qiáng)度分布。

光譜分析：將干涉信號(hào)輸入到光譜儀中，進(jìn)行光譜分析。光譜儀會(huì)將干涉信號(hào)轉(zhuǎn)化為不同波長(zhǎng)光譜的測(cè)量，從而獲取被測(cè)表面的高度、形貌等物理量信息。

數(shù)據(jù)處理：對(duì)光譜儀獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得到被測(cè)表面的三維形貌圖或其他相關(guān)物理量信息。

四、應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

光譜干涉模式在白光干涉儀中具有廣泛的應(yīng)用。它可以用于測(cè)量各種材料的表面形貌、薄膜厚度、折射率等物理量。與其他測(cè)量方法相比，光譜干涉模式具有更高的測(cè)量精度和更廣泛的測(cè)量范圍。此外，它還具有非接觸式測(cè)量、無損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種復(fù)雜表面的測(cè)量。

綜上所述，白光干涉儀的光譜干涉模式原理是基于光的干涉和光譜分析原理，通過測(cè)量干涉條紋的移動(dòng)和光譜信息來獲取被測(cè)表面的物理量信息。該模式具有高精度、廣測(cè)量范圍和非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在材料科學(xué)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實(shí)時(shí)”動(dòng)態(tài)/靜態(tài) 微納級(jí)3D輪廓測(cè)量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復(fù)雜的問題，實(shí)現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實(shí)現(xiàn)卓越的重復(fù)性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術(shù)，Z向測(cè)量范圍高達(dá)100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復(fù)雜形貌測(cè)量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測(cè)振系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)”3D輪廓測(cè)量。

?

?

實(shí)際案例

?

?

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測(cè)量硅片表面粗糙度測(cè)量，Ra=0.7nm

?

?

2，毫米級(jí)視野，實(shí)現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

?

?

3，卓越的“高深寬比”測(cè)量能力，實(shí)現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測(cè)量。