3D显微镜方案
产品特点

包括条纹投影、白光干涉、AI多焦面叠加等技术.

适合纳米/亚纳米级3D测量。

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产品详细

白光干涉技术:可用于特定应用,从光滑的连续表面到中等粗糙的表面均可测量。

条纹投影技术:非常适合大面积测量,垂直精度和可重复性高,系统噪声低。

Ai 多焦面叠加技术:经过开发和完善,可测量粗糙大表面的形状。高斜率表面的最佳选择。

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  在历史上,干涉现象及其相关实验室证明光的波动性的重要依据,托马斯·杨在他的书《自然哲学讲义》中总结了其在光学方面的成果,并在此书中第一次详细描述了双缝实验,但是光的这种干涉性质直到十九世纪初才逐渐被人们发现,主要原因是相干光源的不易获得。人们不断地发明和制造各种可用于产生相干光的光学器件和干涉仪来获取可以观测到可见光干涉的相干光源,在过去,这些干涉仪都具备一定高程度的测量精度。其中,阿尔伯特·迈克耳孙通过迈克尔孙干涉仪完成了著名的迈克耳孙-莫雷实验,由此得到了零干涉条纹的结果。现在人们知道,两束电磁波的干涉是彼此振动的电场强度矢量叠加的结果,而由于光的波粒二象性,光的干涉也是光子自身的几率幅叠加的结果。

  物理学中,干涉是两列或两列以上频率相同的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。例如采用光学分束器将一束来自单色点光源的光分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的:其明暗程度随其在空间,时间中位置的不同而变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。

白光干涉仪是一款用于各种精密器件及材料表面进行纳米级测量的检测仪器,采用白光干涉技术,相移干涉技术为主体结合精密Z向扫描模块、三维建模算法等对器件表面进行数据处理与分析,并获取反映器件表面质量的2维、3维参数来获得微观形貌。白光干涉仪基于白光干涉技术原理,光源发出的光被准直,然后通过分光棱镜后分成两束,两束光分别从样品与参考镜面反射,最终汇聚并发生干涉,通过测量不同点位干涉条纹的变化来测量表面三维形貌,如图1所示。

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图1 白光干涉原理示意图

  白光干涉仪的照明光束经分光镜分成两束光,分别照射到样品表面和参考镜表面。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在CCD相机感光面形成两个叠加的像。由于两束光相互干涉,会观察到明暗相间的干涉条纹,根据白光干涉条纹明确暗度就可以解析出被测样品的相对高度。白光干涉仪的测量系统主要由光学系统,聚焦系统,图像采集处理系统以及微定位系统组成的,如图2所示。光学系统使用白炽灯作为光源,并通过干涉显微镜发光,光照射在样品表面后并沿原始光路返回,CCD在图像采集和处理系统中检测干涉条纹,以实时监控其光强的变化。

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图2 白光干涉仪结构

  白光干涉仪能够量测大范围测量(数平方毫米),其中Z轴分辨率能达到0.1nm,水平分辨率达到0.3μm,准确量测出样品的形貌,白光干涉仪测量速度也十分高效,能在10s以内量测出所需数据,但测量前需校正倾斜度。另一方面白光干涉仪也有局限性,在受表面反射率限制——如果表面反射度不好,测量是难以执行,因此,很多样品并不能测量。如果反射光在参考面和测量面有巨大差异,那么样品也是不能测量的。(反射率必须大于4%的样品才能测量)。


光路图

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  适用于半导体、刀具、汽车与航空航天、军工、光学器材、领先制造业、精密加工等行业。

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