光的干涉是指從目標(biāo)對象表面到某點(diǎn)的光距(光路)產(chǎn)生偏差時,所發(fā)生的現(xiàn)象。利用這種現(xiàn)象測量目標(biāo)對象表面凹凸的就是光學(xué)干涉儀。右圖是干涉應(yīng)變計的結(jié)構(gòu)圖。從光源(半導(dǎo)體激光等)發(fā)出的光有一些透過分光鏡到達(dá)參考面上,其余被反射到樣本表面。透過的光經(jīng)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(jīng)目標(biāo)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(xué)干涉原理研制開發(fā)的表面輪廓測量儀器。照明光束經(jīng)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(jī)感光面形成兩個疊加的像。
由于兩束光相互干涉,在CCD相機(jī)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(zhǔn)確插到對應(yīng)插孔后,開啟儀器電源開關(guān),啟動計算機(jī),將單刻線臺階工件放置在載物臺中間位置,先手動調(diào)整載物臺大概位置,對準(zhǔn)目鏡的下方。
在計算機(jī)上打開白光干涉儀測量軟件,在軟件界面上設(shè)置好目鏡下行的低點(diǎn),再微調(diào)鏡頭與被測單刻線臺階表面的距離,調(diào)整到計算機(jī)屏幕上可以看到兩到三條干涉條紋為佳,此時設(shè)置好要掃描的距離。按開始按鈕,可自動進(jìn)行掃描測量,測量完成后,轉(zhuǎn)件自動生成3D圖像,測量人員可以對3D圖像進(jìn)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(diǎn),測量單個精細(xì)器件的過程用時2分鐘以內(nèi),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(xì)器件表面的測量。