白光干涉仪的原理和系统构成

白光干涉仪是目前三维形貌测量领域高精度检测仪器之一。在同等放大倍率下，测量精度和重复性都高于共聚焦显微镜和聚焦成像显微镜。在一些纳米或者亚纳米级别的超高精度加工领域，除了白光干涉仪，其它仪器达不到检测的精度要求。

SuperView W1系列白光干涉仪由照明光源系统，光学成像系统，垂直扫描系统以及数据处理系统构成。

照明光束经半反半透分光镜分成两束光，分别投射到样品表面和参考镜表面。从这两个表面反射的两束光再次通过分光镜后合成一束光，并由成像系统在CCD相机感光面形成两个叠加的像。由于两束光相互干涉，在CCD相机感光面会观察到明暗相间的干涉条纹。干涉条纹的亮度取决于两束光的光程差，所以根据白光干涉条纹明暗度就可以解析出被测样品的相对高度。

白光干涉仪由以下及部分构成：光学照明系统 ，采用卤素光源，其中心波长为576纳米，光谱范围从340纳米到780纳米。光学成像系统 采用无限远光学成像系统，由显微物镜和成像目镜组成。垂直扫描控制系统 由压电陶瓷以及控制驱动器构成，采用闭环反馈控制方法，可精密驱动显微物镜上下移动，移动范围100mm。位置移动精度为0.1纳米。信号处理系统 信号处理系统是该仪器的核心部分，由计算机和数字信号协处理器构成。利用计算机采集一系列原始图像数据。然后使用专用的数字信号协处理器完成数据解析作业。应用软件 应用软件主要由操作控制部分，结果显示部分以及后处理部分组成。主要用于操作控制表面形状测量仪器。同时，以三维立体，二维平面以及断面分布曲线方式显示实时测量结果。并可对测量结果作进一步的修正处理。

白光干涉仪与台阶仪相比具有以下优点：一是非接触高精密测量，不会划伤甚至破坏工件；二是测量速度快，不必像探头逐点进行测量；三是不必作探头半径补正，光点位置就是工件表面测量的位置；四是对高深宽比的沟槽结构，可以快速而精确的得到理想的测量结果。随着白光干涉测量技术的发展和完善，白光干涉测量仪器已经得到了广泛的应用。在微电子、微机械、微光学等领域，白光干涉测量仪器可以提供更高精度的检测需求。