超光滑表面的测量——干涉工作原理、光学方案

超光滑表面的测量——干涉工作原理、光学方案

内容摘要：一、Sensofar 干涉二、干涉工作原理三、光学方案1、相移干涉：PSI2、扩展相移干涉技术：EPSI3、相干扫描干涉：CSI

超光滑表面的测量——发掘3D光学轮廓仪量测潜力

一、Sensofar 干涉

为了测量非常光滑的表面到中等粗糙表面的表面高度，开发了干涉技术，可在任何放大倍率下实现相同的系统噪声。对于 PSI，它可实现优于 0.01 nm 的系统噪声。

二、干涉工作原理

干涉技术的工作原理是：将光分成光学传播路径不同的两个光束，然后再合并，从而产生干涉。干涉物镜允许显微镜作为干涉仪而工作；焦点对准后，可在样本上观察到条纹。

三、光学方案

PSI 的光学方案与 FV 具有相同配置，但是现在采用干涉物镜而不是明场。为了获得形貌，沿着 Z 方向扫描传感器头。对于 PSI，扫描几微米，并检索相位。对于 CSI，扫描需要的微米数，以扫描完整表面。

1、相移干涉：PSI

对于所有数值孔径 (NA)，开发了相移干涉法(PSI)，以亚埃分辨率测量高度光滑和连续表面的高度。可以使用极低的放大率 (2.5X) 测量具有相同高度分辨率的大视场。

2、扩展相移干涉技术：EPSI

EPSI 结合了两种干涉测量技术，CSI（白光干涉） 和 PSI（相移干涉），在具备数百微米的高度扫描范围的同时，也能拥有0.1 nm的高度测量分辨率，从而克服这两种测量方式本身的技术限制。

3、相干扫描干涉：CSI

相干扫描干涉法(CSI) 使用白光扫描光滑到中等粗糙表面的表面高度，任何放大倍率下均达到 1 nm 的高度分辨率。