相干扫描干涉测量技术(CSI)

在选择三维光学测量解决方案时,重要的是要认识到并非所有的工具都是一样的,用户应该寻找速度快、测量精度高、放大范围宽以及能够测量从超光滑到极其粗糙的各种表面的解决方案。

ZYGO 基于相干扫描干涉测量法(CSI)的三维光学轮廓仪在所有这些方面都能提供一流的性能。 这些系统利用光学干涉的原理来测量样品。

相干扫描干涉测量图

如图所示,照明分为两条路径,一条通向精密参考面,另一条通向测试表面。 来自这两个表面的反射光在摄像机探测器处相遇,在那里它们互相干涉,产生一个明暗相间的图案。 该干涉图案可以反映测试表面的表面形貌。

在 ZYGO 的系统中,干涉仪包含在显微镜物镜中,可以提供放大和综合参考功能;而过滤后的白光源则用于通过物镜照亮表面。白光的相干长度很短,导致干扰发生的聚焦深度很浅,这使得 CSI 能够像检查光滑的表面一样很容易地检查粗糙和不连续的表面。

为了创建测试表面图,物镜或整个显微镜头垂直于被测样品移动(“扫描”)。 高速、低噪声的数码相机会监测干扰信号,ZYGO Mx 软件中的高级信号处理算法在几秒钟内就能为视野中的每个像素解读该信号。

与其他表面测量技术相比,CSI 具有许多优势:

  • 在所有的放大倍率下,它都能提供非常精确的纳米或亚纳米的高精度
  • 它是一种快速、稳定的测量方法,通常在几秒钟内就能产生约 190 万个像素,同样,这适用于所有的放大倍数
  • CSI 可用于几乎所有材料、颜色和表面状况的表面。 无论是超光滑、非常粗糙、平坦、弯曲、倾斜、光学透明、半透明或不透明的样品,它都能轻松应对。
  • CSI 能够使用额外的信号处理,在存在透明光学薄膜的情况下进行测量,而这是其他测量方法无法做到的。

这些优势结合在一起,使它用途广泛,因为一台仪器可以用于广泛的应用。

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