Sensofar共聚焦白光干涉儀：測量原理與技術(shù)解析

來源：北京儀光科技有限公司 2024年12月11日 13:21

　　Sensofar共聚焦白光干涉儀是一種高性能的3D光學(xué)輪廓測量儀器，其結(jié)合了共聚焦、干涉測量等多種先進技術(shù)，實現(xiàn)了對物體表面形貌的高精度測量。以下是對其測量原理與技術(shù)的詳細解析：

　　一、測量原理

　　干涉測量原理

　　干涉技術(shù)的基本原理是將光分成光學(xué)傳播路徑不同的兩個光束，然后再合并，從而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

　　在干涉物鏡的作用下，顯微鏡可以作為干涉儀工作。當焦點對準后，可在樣本上觀察到干涉條紋。這些條紋的強度和相位信息反映了樣本表面的高度信息。

　　共聚焦測量原理

　　共聚焦技術(shù)通過多個光源和探測器組合，實現(xiàn)對樣本表面不同位置的同時測量。

　　該技術(shù)利用不同光源發(fā)出的光線在樣本表面聚焦形成的光斑，通過探測器接收反射光信號，從而獲取樣本表面的高度信息。

　　二、技術(shù)特點

　　高精度測量

　　Sensofar共聚焦白光干涉儀采用干涉測量原理，結(jié)合先進的算法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實現(xiàn)了對物體表面形貌的高精度測量。其系統(tǒng)噪聲低，測量精度可達亞納米級別。

　　大視場測量

　　該儀器具備大視場測量能力，能夠同時測量較大范圍的物體表面。這得益于它的共聚焦技術(shù)和多光源設(shè)計，使得儀器能夠在保持高精度的同時，實現(xiàn)大范圍的測量。

　　非接觸式測量

　　Sensofar共聚焦白光干涉儀采用非接觸式測量方式，避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能帶來的誤差和損傷。這使得該儀器在測量柔軟、易損或微小物體時具有顯著優(yōu)勢。

　　快速測量

　　該儀器具備快速測量能力，能夠在短時間內(nèi)完成大量數(shù)據(jù)的采集和處理。這得益于其先進的掃描技術(shù)和數(shù)據(jù)處理算法，使得儀器能夠在保持高精度的同時，實現(xiàn)高效的測量。

　　三、技術(shù)解析

　　相移干涉法(PSI)

　　PSI是一種高精度測量技術(shù)，通過測量干涉條紋的相位變化來獲取物體表面的高度信息。該技術(shù)適用于測量高度光滑和連續(xù)的表面，能夠?qū)崿F(xiàn)亞埃級別的測量精度。

　　相干掃描干涉法(CSI)

　　CSI是一種適用于測量光滑到中等粗糙表面的技術(shù)。該技術(shù)通過掃描不同高度的表面并測量干涉條紋的強度變化來獲取物體表面的高度信息。在任何放大倍率下，CSI都能達到1nm的高度分辨率。

　　EPSI技術(shù)

　　EPSI結(jié)合了PSI和CSI兩種技術(shù)的優(yōu)點，能夠在具備數(shù)百微米的高度掃描范圍的同時，擁有0.1nm的高度測量分辨率。這使得EPSI技術(shù)在測量復(fù)雜表面形貌時具有顯著優(yōu)勢。

　　四合一法

　　Sensofar共聚焦白光干涉儀還采用了四合一法技術(shù)，即在同一系統(tǒng)中集成了Ai多焦面疊加、共聚焦、干涉和光譜反射四種測量技術(shù)。這使得儀器能夠根據(jù)不同的測量需求靈活切換技術(shù)模式，實現(xiàn)更廣泛的測量應(yīng)用。

　　綜上所述，Sensofar共聚焦白光干涉儀以其高精度、大視場、非接觸式、快速測量等技術(shù)特點，在3D光學(xué)輪廓測量領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其獨特的測量原理和技術(shù)解析為我們深入理解和應(yīng)用該儀器提供了重要的參考。

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