光的干涉是指從目標對象表面到某點的光距(光路)產生偏差時,所發(fā)生的現(xiàn)象。利用這種現(xiàn)象測量目標對象表面凹凸的就是光學干涉儀。右圖是干涉應變計的結構圖。從光源(半導體激光等)發(fā)出的光有一些透過分光鏡到達參考面上,其余被反射到樣本表面。透過的光經參考面反射通過光接收元件即CCD元件成像。其余被反射的光經目標對象表面反射透過分光鏡,同樣通過光接收元件即CCD元件成像。
白光干涉儀就是利用光學干涉原理研制開發(fā)的表面輪廓測量儀器。照明光束經半反半透分光鏡分威兩束光,分別投射到樣品表面和參考鏡表面。從兩個表面反射的兩束光再次通過分光鏡后合成一束光,并由成像系統(tǒng)在CCD相機感光面形成兩個疊加的像。
由于兩束光相互干涉,在CCD相機感光面會觀察到明暗相間的干涉條紋。干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差,根據(jù)白光干涉條紋明暗度以及干涉條紋出現(xiàn)的位置解析出被測樣品的相對高度。
白光干涉儀的測量使用步驟:
以測量單刻線臺階為倒,在檢查儀器的各線路接頭都準確插到對應插孔后,開啟儀器電源開關,啟動計算機,將單刻線臺階工件放置在載物臺中間位置,先手動調整載物臺大概位置,對準目鏡的下方。
在計算機上打開白光干涉儀測量軟件,在軟件界面上設置好目鏡下行的低點,再微調鏡頭與被測單刻線臺階表面的距離,調整到計算機屏幕上可以看到兩到三條干涉條紋為佳,此時設置好要掃描的距離。按開始按鈕,可自動進行掃描測量,測量完成后,轉件自動生成3D圖像,測量人員可以對3D圖像進行數(shù)據(jù)分析,獲得被測器件表面線、面粗糙度和輪廓的2D、3D參數(shù)。
白光干涉儀具有測量精度高、操作便捷、功能齊全、測量參數(shù)涵蓋面廣的優(yōu)點,測量單個精細器件的過程用時2分鐘以內,確保了高款率檢測,特殊光源模式,可以廣泛適用于從光滑到粗糙等各種精細器件表面的測量。