反射鏡的移動，實現(xiàn)白光干涉中的機械相移原理

在白光干涉測量中，通過反射鏡的移動來實現(xiàn)機械相移原理是一種常見且有效的方法。以下是對這一原理的詳細解釋：

一、基本原理

白光干涉測量技術基于光的波動性和相干性原理。當兩束相干光波在空間某點相遇時，它們會產生干涉現(xiàn)象，形成明暗相間的干涉條紋。這些干涉條紋的形成取決于兩束光的相位差，而相位差則與它們經過的光程差緊密相關。

在白光干涉儀中，光源發(fā)出的光經過擴束準直后，通過分光棱鏡被分成兩束相干光：一束作為參考光，經過固定的光路到達干涉儀的接收屏；另一束作為待測光，經過反射鏡后被反射，再與參考光相遇產生干涉現(xiàn)象。通過移動反射鏡，可以改變待測光線經過的路徑長度，從而改變光程差和相位差，實現(xiàn)相位調制。

二、實現(xiàn)方式

反射鏡的選擇與安裝：

反射鏡通常具有高反射率和良好的表面質量，以確保能夠高效地反射光線并減少散射和損失。

反射鏡需要精確安裝和定位，以確保其能夠準確地改變光線的傳播路徑。

移動控制：

反射鏡的移動通常通過高精度的驅動裝置實現(xiàn)，如步進電機、壓電陶瓷等。

驅動裝置需要具有低噪音、快速響應和高精度的特點，以確保能夠準確地控制反射鏡的移動。

干涉條紋的監(jiān)測：

在移動反射鏡的過程中，需要實時監(jiān)測干涉條紋的變化。

這通常通過高分辨率的相機或光電探測器實現(xiàn)，它們能夠捕捉到干涉條紋的微小移動或變化。

三、技術特點與優(yōu)勢

高精度：

通過高精度的反射鏡移動和驅動裝置，可以實現(xiàn)納米級別的測量精度。

干涉條紋的微小移動即可反映出光程差的微小變化，從而實現(xiàn)對相位差的精確測量。

非接觸式測量：

白光干涉測量是一種非接觸式的測量方法，不會對被測物體造成損傷。

這使得該方法在測量脆弱或易損材料時具有獨特的優(yōu)勢。

靈活性：

通過調整反射鏡的位置和角度，可以靈活地改變光線的傳播路徑和干涉條紋的形態(tài)。

這使得該方法能夠適應不同形狀和尺寸的待測物體。

四、應用實例

表面形貌測量：

通過移動反射鏡，可以測量物體表面的微小起伏和缺陷。

這種方法在半導體制造、光學元件檢測等領域具有廣泛應用。

薄膜厚度測量：

在薄膜材料的研究中，通過白光干涉測量可以精確測量薄膜的厚度和均勻性。

移動反射鏡可以改變光線在薄膜中的傳播路徑，從而實現(xiàn)對薄膜厚度的精確測量。

光學元件檢測：

白光干涉測量技術還可用于檢測光學元件的缺陷、應力分布等。

通過移動反射鏡，可以觀察干涉條紋的變化，從而判斷光學元件的質量和性能。

綜上所述，通過反射鏡的移動實現(xiàn)白光干涉中的機械相移原理是一種高精度、非接觸式且靈活多樣的測量方法。它在表面形貌測量、薄膜厚度測量和光學元件檢測等領域具有廣泛的應用前景和重要的研究價值。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實時”動態(tài)/靜態(tài) 微納級3D輪廓測量的白光干涉儀

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

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

3）可搭載多普勒激光測振系統(tǒng)，實現(xiàn)實現(xiàn)“動態(tài)”3D輪廓測量。

實際案例

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

2，毫米級視野，實現(xiàn)5nm-有機油膜厚度掃描

3，卓越的“高深寬比”測量能力，實現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。