白光干涉3D形貌测量仪的工作原理解析

来源：北京品智创思精密仪器有限公司 2024年12月07日 15:12

　　白光干涉3D形貌测量仪是一种利用干涉原理进行三维表面形貌测量的高精度仪器，广泛应用于半导体、光学、精密机械、材料科学等领域，用于检测微观和纳米级别的表面形貌、粗糙度、厚度等参数。其主要优势在于高精度、非接触式测量和快速的测量速度，特别适用于微小物体和复杂表面的三维表征。

　　白光干涉3D形貌测量仪的核心原理是利用白光干涉效应，结合相干性原理和光学相位变化来实现表面形貌的测量。它基于干涉条纹的变化，通过分析干涉条纹的特征来获得表面不同高度的精确数据。以下是其工作原理的详细解释：

　　1、白光源的应用

　　白光干涉仪使用宽光谱的白光源，白光源是由多个不同波长的光组成的。这些不同波长的光波具有不同的干涉性质。相对于传统的激光干涉仪，白光干涉仪通过宽光谱的光源避免了单一波长带来的高灵敏度局限性，可以同时测量不同表面特征，尤其适合不规则表面。

白光干涉3D形貌测量仪

　　2、干涉原理

　　白光干涉的基础原理是两束光的相干叠加。当一束白光照射到待测物体的表面时，部分光波被物体表面反射，而部分光波会穿透物体表面或绕过物体的形貌结构再反射回来。这两部分光波在接触到光学探测器时，会相互干涉，形成干涉条纹。

　　3、光程差与高度信息

　　通过分析不同波长的干涉条纹，我们可以计算出光程差。因为光波在不同高度的物体表面反射时，会出现不同的光程变化，进而在成像平面上产生不同的干涉图案。通过对干涉条纹的分析，能够根据光程差推算出物体表面的高度变化。

　　白光干涉3D形貌测量仪通过结合白光干涉原理与光学成像技术，能够在高精度、非接触的情况下实现三维表面形貌的测量。它通过分析不同波长的光在表面上的干涉效应，获得光程差，从而推算出表面不同点的高度信息，进而生成三维形貌图。

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