白光干涉仪介绍
白光干涉仪工作原理
白光干涉仪工作原理
白光干涉仪是一种使用白光进行干涉实验的仪器，其工作原理基于光的干涉现象。
白光干涉仪由两个反射镜、一个分光镜和一个检测器组成。
它的基本工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 白光的分光：白光经过分光镜后会被分成多个不同波长的光束，每个波长对应着一种颜色。
2. 光束的分割：分光镜会将不同波长的光束分成两束光线，一束称为参考光束，另一束称为待测光束。
3. 光束的反射：这两束光线在反射镜上产生反射，并被反射回分光镜。
4. 光束的合成：反射回来的光线再次经过分光镜后会合成为一个干涉图样。
由于白光由多种波长的光组成，因此会产生多个干涉图样，每个波长对应一个图样，整体呈现出彩色的干涉图样。
5. 干涉图样的检测：干涉图样被检测器接收到，并转换成电信号。
通过测量这些电信号的强度和相位差，我们可以推断出待测样品的光学性质和形态信息。
总的来说，白光干涉仪通过将白光分解成不同波长的光束，然
后将这些光束反射、合成和干涉，最终产生出彩色的干涉图样。
通过对干涉图样的检测和分析，可以获得待测样品的光学信息。
艾泰克白光干涉仪的主要参数
艾泰克白光干涉仪的主要参数一、引言艾泰克白光干涉仪是一种非常重要的光学测量仪器，它可以用于测量物体的形状、表面质量、薄膜厚度等。
本文将详细介绍艾泰克白光干涉仪的主要参数。
二、测量原理艾泰克白光干涉仪是利用白光经过半透明反射镜分成两束，分别经过待测物体后再次汇聚到反射镜上形成干涉条纹。
根据不同的干涉条纹图案可以推断出待测物体的形状、表面质量和薄膜厚度等参数。
三、主要参数1. 分辨率分辨率是指在相同条件下，能够分辨出两个不同物体之间最小距离的能力。
在艾泰克白光干涉仪中，分辨率越高，可以检测到更小的表面变化或者薄膜厚度变化。
2. 灵敏度灵敏度指在一定范围内能够检测到最小位移或者表面高低差值。
在艾泰克白光干涉仪中，灵敏度越高，可以检测到更小的位移或者表面高低差值。
3. 测量范围测量范围是指在艾泰克白光干涉仪中能够测量到的最大高度或者薄膜厚度。
一般来说，测量范围越大，可以适用于更广泛的应用场景。
4. 光源艾泰克白光干涉仪的光源一般采用氙灯或者LED灯。
氙灯具有较高的亮度和稳定性，但是使用寿命较短。
LED灯具有长寿命和低功耗等优点。
5. 采集速率采集速率是指在单位时间内能够采集到多少条数据。
在艾泰克白光干涉仪中，采集速率越快，则可以更快地获取到待测物体的形状、表面质量和薄膜厚度等参数。
6. 数据处理方式艾泰克白光干涉仪的数据处理方式一般分为在线处理和离线处理两种方式。
在线处理可以实时获取待测物体的形状、表面质量和薄膜厚度等参数，离线处理则需要将采集到的数据保存下来后再进行处理。
四、应用场景艾泰克白光干涉仪可以广泛应用于汽车制造、电子制造、航空航天等领域。
例如，可以用于检测汽车表面的涂层质量、电子元器件的尺寸精度等。
五、总结艾泰克白光干涉仪是一种非常重要的光学测量仪器，具有分辨率高、灵敏度高、测量范围大等优点。
在应用中需要根据具体情况选择合适的光源和数据处理方式，以及选择适当的测量范围和采集速率。
白光干涉仪的原理及应用
白光干涉仪的原理及应用一、原理介绍白光干涉仪是一种利用光波的干涉现象来测量物体表面形态的仪器。
它利用了光波的相干性原理，通过将光分为两个不同的路径，然后再使它们重新相遇，观察到干涉现象来测量物体的形态。
白光干涉仪的基本原理是利用Michelson干涉仪的工作原理，通过使用一束单色光束和一束白光束进行干涉而得到的干涉条纹，来测量物体的形状、薄膜的厚度等参数。
二、白光干涉仪的基本构成白光干涉仪由以下几个部分组成：1.光源：白光干涉仪一般使用白炽灯、钠灯或氘灯作为光源。
这些光源会发出一种宽光谱的光束，使得可以获得多个不同波长的光，从而形成干涉条纹。
2.分光装置：白光干涉仪通常采用Michelson干涉仪的布局，其中的分光装置用来将光分为两个不同的路径。
常见的分光装置有像乐醇棱镜、分光镜等。
3.干涉装置：干涉装置是指将两束光束再次合并并进行干涉的部分。
常见的干涉装置如Michelson干涉仪中的半反射镜和平板玻璃。
4.接收装置：接收装置用来接收干涉条纹并将其转化成可观察的图像。
常见的接收装置有像鼠、CCD相机等。
三、白光干涉仪的应用白光干涉仪在很多领域中都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：1.快速测量物体形状：白光干涉仪可以利用干涉条纹的变化来测量物体的形状。
通过记录干涉条纹的位置和形态，可以得到物体表面的高度信息，从而实现对物体形状的快速测量。
这种应用广泛用于工业领域中的质量控制和产品检测。
2.薄膜厚度测量：白光干涉仪可以通过测量干涉条纹的移动来确定薄膜的厚度。
当一束光经过薄膜后，在干涉条纹上会出现位移。
通过测量出位移的大小，可以计算出薄膜的厚度。
这种方法在光学薄膜制备和表面处理等领域中有广泛的应用。
3.表面质量评估：白光干涉仪可以通过测量物体表面的几何形状来评估表面质量。
利用干涉仪可以测量出物体表面的起伏、平整度等参数，从而得到表面的质量评估结果。
4.生物医学应用：白光干涉仪在生物医学领域中也有广泛的应用。
白光干涉仪使用方法
白光干涉仪使用方法
白光干涉仪是一种用来测量光学元件表面形貌或者材料折射率的工具。
它利用分束器将一束白光分成两束，并分别经过待测样品和参考面后再合成在一起，产生干涉条纹，通过观察和分析干涉条纹的形态、数量和间距等特征来推导出被测物体的表面高度差或者折射率信息。
白光干涉仪使用方法：
1、调整平面反射镜：将左边的平面反射镜向右移动，直到上方的光源像在左下角。
2、调整分束器：将分束器向右缓慢旋转，观察左侧和右侧的屏幕上是否出现亮度变化。
找到最亮的位置。
3、调整平行度：将右侧镜子稍微调整一下，使得两个屏幕上的波纹条纹清晰、平行。
4、观察干涉图案：在右侧镜子前加入待测物品，观察干涉图案。
如果需要进行更精细的测量，可以通过调整平面反射镜的位置来改变干涉图案。
白光干涉仪测金属膜厚的方法
白光干涉仪测金属膜厚的方法1. 引言白光干涉仪是一种常用的测量金属膜厚的仪器。
金属膜厚的测量对于许多应用非常重要，例如光学涂层、电子器件、太阳能电池等。
本文将介绍白光干涉仪测量金属膜厚的原理、方法和步骤，并讨论其优缺点。
2. 原理白光干涉仪基于干涉原理，利用波的干涉现象测量金属膜的厚度。
当白光垂直入射到金属膜表面时，部分光被反射，部分光被透射。
反射光和透射光在相对相位差的作用下发生干涉，形成明暗条纹。
这些条纹的间距和形态与金属膜的厚度密切相关。
3. 测量方法3.1 校准仪器在进行金属膜厚度测量之前，需要校准白光干涉仪以确保准确的测量结果。
校准的目标是确定干涉仪的零点位置和相对位移。
3.1.1 零点位置校准将白光干涉仪置于一个无金属膜的平坦表面上，调整仪器使得干涉条纹达到最小对比度或消失。
这个位置对应于零膜厚。
3.1.2 相对位移校准在已校准的零点位置上，加入一个已知厚度的标准膜。
通过调整干涉仪的相对位移，使得干涉条纹的位置发生平移。
测量平移的距离，并记录标准膜的厚度。
这样可以建立起干涉仪位移与膜厚之间的关系。
3.2 测量金属膜厚度3.2.1 准备样品准备待测金属膜样品，并确保其表面平整、清洁。
3.2.2 放置样品将样品放置在白光干涉仪的测量台上，并固定样品位置。
3.2.3 调整仪器调整白光干涉仪，使得干涉条纹清晰可见。
调整光源强度、角度和仪器的聚焦等参数，以获得最佳的干涉效果。
3.2.4 测量膜厚记录干涉条纹的位置，并使用之前校准得到的位移与膜厚关系，计算出金属膜的厚度。
3.2.5 重复测量为了提高测量的准确性，可以重复测量多次，并取平均值作为最终的结果。
4. 优缺点4.1 优点•非接触式测量：白光干涉仪可以在不破坏样品的情况下进行测量，适用于脆弱或敏感的材料。
•高精度：白光干涉仪可以实现亚纳米级的膜厚测量精度。
•宽波长范围：白光干涉仪可以适用于不同波长范围的金属膜测量。
4.2 缺点•有限的适用范围：白光干涉仪对于高反射率或低反射率的金属膜可能不适用。
基恩士白光干涉仪检测限值-概述说明以及解释
基恩士白光干涉仪检测限值-概述说明以及解释1.引言1.1 概述基恩士白光干涉仪是一种常用于表面形貌和薄膜膜厚测量的精密仪器。
通过干涉原理，它能够测量出样品表面的微小高低起伏，以及膜厚的变化情况。
这种仪器具有高精度、快速测量、非接触性等特点，被广泛应用于光学、半导体、电子等领域。
本文将着重介绍基恩士白光干涉仪的检测限值，即在不同条件下的最小可测量值。
通过分析检测原理和仪器性能，可以确定基恩士白光干涉仪在实际应用中的测量范围和精度，为用户提供参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分:本文分为引言、正文和结论三部分组成。
在引言部分中，将对基恩士白光干涉仪的检测限值进行介绍，包括概述、文章结构和目的。
在正文部分中，将详细介绍基恩士白光干涉仪的简介、检测原理和检测限值分析。
最后，在结论部分中对文章进行总结，探讨基恩士白光干涉仪在实际应用中的前景，并展望未来的发展方向。
整个文结构清晰，内容详实，旨在全面介绍基恩士白光干涉仪的检测限值。
1.3 目的：本文旨在探讨基恩士白光干涉仪在光学检测领域中的应用，并分析其检测限值。
通过对基恩士白光干涉仪的简介、检测原理和检测限值进行详细阐述，旨在帮助读者深入了解该仪器的工作原理和性能特点。
同时，本文还将探讨该技术在实际应用中的潜在前景，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
通过本文的研究，希望读者能够认识到基恩士白光干涉仪在光学领域中的重要性，以及其在科学研究和工程实践中的广泛应用价值。
2.正文2.1 基恩士白光干涉仪简介基恩士白光干涉仪是一种高精度的光学检测仪器，通常用于表面形貌测量、薄膜厚度测量、折射率测量等领域。
该仪器利用干涉原理，通过将光波分为两路，然后让它们重新相交产生干涉条纹，从而测量待测物体表面或薄膜的参数。
基恩士白光干涉仪具有高分辨率、高精度、非接触、快速测量等优点，广泛应用于科学研究、工业生产等领域。
其原理是利用光的干涉效应来测量目标物体的表面形貌或薄膜厚度。
白光干涉仪测量显示高度的原理_解释说明以及概述
白光干涉仪测量显示高度的原理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代科学和工程领域中，测量显示高度是非常重要的任务之一。
白光干涉仪作为一种精密的测量仪器，被广泛应用于各个领域，如光学、材料科学、半导体制备等。
它通过干涉现象来实现对表面高度差异的精确测量。
本篇文章将详细介绍白光干涉仪的原理，并解释说明其测量显示高度的原理。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分。
引言部分对白光干涉仪测量显示高度的原理进行了概述，并阐明本文的目的。
第二部分将详细讨论白光干涉现象以及干涉仪组成与工作原理。
第三部分将介绍使用和操作白光干涉仪时需要注意的设置、调整、测量步骤以及数据记录与分析方法。
第四部分将讨论白光干涉仪在不同应用领域中的应用情况，并探讨其技术局限性。
最后，结论与展望部分将总结本文所述内容，并展望白光干涉仪在未来的改进与发展方向。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个全面且清晰的了解白光干涉仪测量显示高度原理的资料。
通过阐述白光干涉现象、干涉仪的组成与工作原理，以及使用和操作方法，让读者能够更好地理解白光干涉仪这一测量仪器，并掌握其在实际应用中的技术要点和注意事项。
同时，对于白光干涉仪在不同领域的应用情况和技术局限性进行详细阐述，以期引发读者对该领域未来发展方向的思考。
2. 白光干涉仪的原理2.1 白光干涉现象白光干涉是指当宽谱连续光通过两个光学路径，再经过重合时所产生的干涉现象。
这是由于不同波长的光在不同程度上会产生相位差而导致的。
2.2 干涉仪组成与工作原理白光干涉仪主要由一个分束器、两个反射镜和一个待测物体构成。
简单来说，分束器将入射的白光分成两束相干的准平行光，然后通过调整反射镜使得两束平行光以不同的角度照射待测物体。
反射镜将经过物体后返回的反射光重新汇聚，再次经过分束器。
接下来，利用一台增加了直流延迟信号电压的扫描仪对返回的平行光进行扫描，并用一个探测器记录振动条纹信号。
2.3 测量显示高度的原理白光干涉仪可以利用其原理和构造通过显示出截面图或者等高线来测试并观察表面高度的变化情况。
优可测白光干涉仪操作手册
优可测白光干涉仪操作手册
（最新版）
目录
1.优可测白光干涉仪简介
2.白光干涉仪的扫描原理和扫描范围
3.被测物的反射率和显示分辨率
4.白光干涉仪的优点
5.操作手册的概述
正文
一、优可测白光干涉仪简介
优可测白光干涉仪是一种高精度的测量仪器，具有强大的测量功能。
其产品型号为 NA500，像素高达 500 万，能够准确地测量出被测物的各项数据。
二、白光干涉仪的扫描原理和扫描范围
白光干涉仪的扫描原理是利用白光进行干涉测量，其扫描范围可达100um。
这种测量原理具有干涉长度短、干涉条纹可见度大、容易辨别 o 度条纹等优点。
三、被测物的反射率和显示分辨率
优可测白光干涉仪可测量的被测物反射率范围为 0.02%~100%，显示分辨率高达 0.001nm。
这些数据参数保证了测量结果的准确性和可靠性。
四、白光干涉仪的优点
白光干涉仪具有许多优点，如干涉长度短、干涉条纹可见度大、容易辨别 o 度条纹等，这些优点使得它在测量领域具有广泛的应用。
五、操作手册的概述
优可测白光干涉仪的操作手册提供了详细的操作步骤和方法，包括仪器的安装、调试、测量、维护等方面的内容。
通过阅读操作手册，用户可以更好地了解仪器的性能和使用方法，从而提高测量效率和精度。
总之，优可测白光干涉仪是一款高精度、高效率的测量仪器，广泛应用于各种测量领域。
白光干涉仪
各波長同調示意圖干涉波待測物表面 Nhomakorabea優點
白光干涉儀不需複雜的光路調整程序，操作簡易， 準確度高可達奈米解析度，垂直掃描高度可達 400um的顯微三維量測，可呈現平面粗糙度與膜 厚量測等數據，適合各種材料與微元件表面特徵 和微尺寸檢。
應用
待測物
True map
白光干涉儀原理
CCD 白光光源 干涉物鏡 分光鏡
奈米級垂直掃描器
待測物
白光干涉技術以可見白 光為光源，光源發出的 白光通過干涉物鏡後， 在物鏡出口處的半透射 光學平面反射一半的光， 另一半光透射後照射在 量測物表面，量測物表 面的反射光又再次進入 干涉物鏡與元光學平面 的反射光產生干涉。
白光干涉原理是利用白光同調 性短不易產生干涉的特性，透 過頻率與振幅相近的光波，可 以形成如右上圖所示的低同調 性白光干涉波，而右下圖中顯 示物體表面起伏將影響相機影 像中每一像素點干涉波的發生 高度，依循此高度變化，求取 干涉零光程差位置，即可決定 出該像素點之待測物體高度， 進而求出待測物的整體表面輪 廓。
白光干涉儀
指導教授：朱志良 教授 研究生:林晉廷 劉丞哲
白光干涉儀
白光干涉儀(White Light Interferometers)為非 接觸式的3D顯微物體表面檢測儀器，主要是結合 傳統光學顯微鏡組與白光干涉組件，使得白光干 涉儀同時具備光學顯微檢測與白光干涉掃描物體 表面的功能，可進行顯微3D表面檢測、膜厚量測 與平面粗糙度量測等。
白光干涉仪是什么？
白光干涉仪是什么？白光干涉仪是一种光学轮廓仪，是一款用于对各种精密器件及材料表面进行亚纳米级测量的检测仪器。
它是以白光干涉技术为原理、结合精密Z向扫描模块、3D建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，通过系统软件对器件表面3D图像进行数据处理与分析，并获取反映器件表面质量的2D、3D参数，从而实现器件表面形貌3D测量的光学检测仪器。
白光干涉仪的功能非常强大！1)一体化操作的测量与分析软件，操作无须进行切换界面，预先设置好配置参数再进行测量，软件自动统计测量数据并提供数据报表导出功能，即可快速实现批量测量功能。
2)测量中提供自动多区域测量功能、批量测量、自动聚焦、自动调亮度等自动化功能。
3)测量中提供拼接测量功能。
4)分析中提供调整位置、纠正、滤波、提取四大模块的数据处理功能，其中调整位置包括图像校平、镜像等功能；纠正包括空间滤波、修描、尖峰去噪等功能；滤波包括去除外形、标准滤波、过滤频谱等功能；提取包括提取区域和提取剖面等功能。
5)分析中提供粗糙度分析、几何轮廓分析、结构分析、频率分析、功能分析等五大分析功能，其中粗糙度分析包括依据国际标准的ISO4287的线粗糙度、ISO25178面粗糙度、ISO12781平整度等全参数分析功能；几何轮廓分析包括台阶高、距离、角度、曲率等特征测量和直线度、圆度形位公差评定等功能；结构分析包括孔洞体积和波谷深度等；频率分析包括纹理方向和频谱分析等功能；功能分析包括SK参数和体积参数等功能。
6)分析中同时提供一键分析和多文件分析等辅助分析功能，设置分析模板，结合测量中提供的自动测量和批量测量功能，可实现对小尺寸精密器件的批量测量并直接获取分析数据的功能。
白光干涉仪应用非常广泛！可广泛应用于半导体制造及封装工艺检测、3C电子玻璃屏及其精密配件、光学加工、微纳材料及制造、汽车零部件、MEMS器件等超精密加工行业及航空航天、国防军工、科研院所等领域中。
可测各类从超光滑到粗糙、低反射率到高反射率的物体表面，从纳米到微米级别工件的粗糙度、平整度、微观几何轮廓、曲率等，提供依据ISO/ASME/EUR/GBT四大国内外标准共计300余种2D、3D参数作为评价标准。
白光干涉仪
白光干涉仪是一种对光在两个不同表面反射后形成的干涉条纹进行分析的仪器。
其基本原理就是通过不同光学元件形成参考光路和检测光路。
工作原理编辑播报
干涉仪是利用干涉原理测量光程之差从而测定有关物理量的光学仪器。
两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉条纹的移动，而某一束相干光的光程变化是由它所通过的几何路程或介质折射率的变化引起，所以通过干涉条纹的移动变化可测量几何长度或折射率的微小改变量，从而测得与此有关的其他物理量。
测量精度决定于测量光程差的精度，干涉条纹每移动一个条纹间距，光程差就改变一个波长(～10-7米)，所以干涉仪是以光波波长为单位测量光程差的，其测量精度之高是任何其他测量方法所无法比拟的。
白光干涉仪的主要功能：观察、分析、应用
特点：
1 、非接触式测量：避免物件受损。
2 、三维表面测量：表面高度测量范围为1nm ---200μm。
3 、多重视野镜片：方便物镜的快速切换。
4 、纳米级分辨率：垂直分辨率可以达0.1nm。
5、高速数字信号处理器：实现测量仅需几秒钟。
6 、扫描仪：闭环控制系统。
7、工作台：气动装置、抗震、抗压。
8 、测量软件：基于windows 操作系统的用户界面，强大而快速的运算。
应用领域：
1、半导体晶片
2、液晶产品（CS,LGP,BIU）
3、微机电系统
4、光纤产品
5、数据存储盘（HDD,DVD,CD）
6、材料研究
7、精密加工表面
8、生物医学工程。
白光干涉仪介绍
构造 单元
1.光学显微干涉单元 2.步进电机调焦单元 3.压电陶瓷扫描单元 4.衍射光栅计量单元 5.扫描控制和测量软 件
步进 电机 调焦 单元
步进电机
构 成
驱动光路
对焦 方式
自动对焦
CCD监视某像素点 旳光强变化并进行 实时计算
手动对焦 慢 操作手轮观察条
纹旳消失或出现
半自动对焦
PZT 扫描 单元
美国ZYGO企业旳 New View 7000系列表面轮廓仪
德国 Bruker旳Contour GT系列
任何放大倍数下，系统旳纵向 范围都能够到达亚-埃至毫米级
参照 文件
1.《光学测试技术》，刘承等编著，电子工业出版社.2023.6 2.《光学测试技术》，沙定国主编，北京理工大学出版社.2023.1 3.《光学干涉检测》，埃里克·P.古德温著，浙江大学出版 社.2023. 8 4.《白光干涉仪旳可用性研究》，袁丽，华中科技大学硕士论文 5.《垂直扫描白光干涉仪测量关键技术旳研究及应用》，徐海涛， 华中科技大学硕士论文. 6.《基于空间频域算法旳三维微观形貌旳测量》南京理大学光学学 报 7.《白光扫描干涉三维表面形貌测量技术旳研究》，李其德，合肥 工业大学硕士论文，2023
谢谢您旳耐心阅读 请看背面软件简介
软件 简介
顾客 界面 UI
测量 分析
软件 模块
扫描控制和表面测量软件
模块 简介
扫描控制模块旳作用是实现对垂直方向 位移旳控制
程序根据干涉图像信息控制步进电机垂直 方向旳进给，到达精确对焦旳目旳
扫描旳过程中，由计量系统反馈旳位移信 息，调整PZT旳输出电压，实现垂直方向 精拟定位
(
I1
I
2
)
白光干涉仪的工作原理
白光干涉仪的工作原理白光干涉仪是一种利用光波的干涉现象来进行测量的仪器，可用于测量光源的相位差、薄膜的厚度、光纤的长度等。
其工作原理主要包括菲涅尔透镜的干涉装置和光栅的干涉装置两个部分。
以下将详细介绍白光干涉仪的工作原理。
首先，我们来介绍菲涅尔透镜的干涉装置。
该装置由一个平板玻璃和一个透明的半球面玻璃组成，半球面玻璃是一种菲涅尔透镜。
光线从顶部入射，经过透明的半球面玻璃时会发生折射，然后会在玻璃平面上发生反射。
由于玻璃的表面是平行于光路的，所以反射光线之间存在全息干涉。
这些反射光线会在不同角度上干涉，形成一圈圈同心的光环，我们称之为干涉环。
每个干涉环对应着不同的反射光程差。
在光栅干涉装置中，一个光栅被放置在反光镜上方，光栅是由一系列等间距的平行透明条纹组成的。
光线从光源经过光栅时会发生透射和反射，透射光线在光栅上产生多个衍射光束，形成一系列的衍射条纹。
当透射光线和反射光线交叉时就会发生干涉，产生一系列干涉条纹。
每个干涉条纹对应的是不同的衍射光程差。
接下来是白光干涉仪的关键部分-平板。
平板是通过旋转平台控制其与光源之间的角度来产生干涉条纹。
当平板与光源之间的角度变化时，每个干涉条纹的位置也会发生变化。
通过测量这些干涉条纹的移动情况，我们可以计算出光源到平板的相位差，从而得到光源的相位信息。
在实际的测量中，我们通常需要使用算法来分析干涉条纹的移动情况。
一种常用的方法是利用步进电机控制平板的旋转，并通过光电探测器来检测干涉条纹的移动。
然后，将探测到的信号输入计算机进行分析，通过相位计算算法来计算出相位差的数值。
最后值得注意的是，由于白光干涉仪使用的是自然光，而非单一波长的激光光源，因此干涉条纹不是均匀的等间隔光环或条纹，而是多色的，即彩色干涉条纹。
为了观察和分析这些彩色干涉条纹，我们通常使用干涉仪的目镜或显微镜与计算机图像处理技术相结合。
总结起来，白光干涉仪的工作原理可以归结为射入干涉装置的白光光束经过干涉后产生干涉条纹，根据干涉条纹的移动情况和彩色特性来计算出光源的相位信息。
白光干涉仪原理
白光干涉仪原理白光干涉仪是一种利用白光进行干涉实验的仪器，它能够通过干涉现象来测量物体的形状、表面的质量和薄膜的厚度等。
白光干涉仪的原理是基于光的波动性和干涉现象，下面我们将详细介绍白光干涉仪的原理。
首先，我们需要了解光的波动性。
光是一种电磁波，它具有波动性。
当光通过不同介质或物体时，会发生折射、反射和干涉等现象。
其中，干涉是指两束光波相遇时互相叠加而产生的明暗条纹的现象。
这种现象是由于光的波动性和波动方程的叠加原理所导致的。
在白光干涉仪中，我们通常使用的是迈克尔逊干涉仪。
迈克尔逊干涉仪是由一束光源、半透明镜、反射镜和观察屏组成的。
当白光通过半透明镜后，会分成两束光线，分别经过反射镜后再次交汇在观察屏上。
由于白光是由多种波长的光波组成的，因此在观察屏上会出现一系列彩色的干涉条纹。
这些干涉条纹的产生是由于不同波长的光波在相遇时产生的光程差所导致的。
光程差是指两束光线在传播过程中所积累的相位差，它决定了干涉条纹的位置和颜色。
通过测量干涉条纹的位置和颜色，我们可以推导出物体表面的形状、薄膜的厚度等信息。
除了迈克尔逊干涉仪，还有其他类型的白光干涉仪，如弗朗赫尔干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪等。
它们都是利用白光的波动性和干涉现象来测量物体的性质和参数的重要工具。
总之，白光干涉仪是一种利用白光进行干涉实验的仪器，它的原理是基于光的波动性和干涉现象。
通过测量干涉条纹的位置和颜色，可以得到物体表面的形状、薄膜的厚度等信息。
白光干涉仪在科学研究和工程应用中具有重要的意义，是一种非常有效的测量工具。
白光干涉仪的原理与应用
白光干涉仪的原理与应用1. 引言白光干涉仪是一种利用白光干涉现象进行测量和分析的仪器。
它广泛应用于光学实验室、光学测量和光学显微镜等领域。
本文将介绍白光干涉仪的原理与应用。
2. 白光干涉仪的原理白光干涉仪基于干涉现象，利用光的波动性实现测量。
其原理主要包括： - 2.1 光的干涉现象 - 2.1.1 两束光的干涉 - 2.1.2 干涉的条件 - 2.2 空气薄膜干涉 - 2.2.1 干涉条纹的形成 - 2.2.2 干涉条纹的解释3. 白光干涉仪的组成白光干涉仪主要由以下部件组成： - 3.1 光源 - 3.2 分束器 - 3.3 干涉装置 - 3.4 透明体 - 3.5 探测器4. 白光干涉仪的工作过程白光干涉仪的工作过程分为以下几个步骤： - 4.1 光源发出白光 - 4.2 分束器将白光分成两束 - 4.3 一束光通过样品，另一束光不经过样品（作为参考光） - 4.4 通过干涉装置使两束光干涉 - 4.5 干涉产生的光经过透明体，进入探测器 - 4.6 探测器测量干涉光的强度变化 - 4.7 分析测量结果5. 白光干涉仪的应用白光干涉仪在科学研究和工程应用中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：- 5.1 材料表面形貌测量 - 5.2 膜厚测量 - 5.3 生物领域应用 - 5.4 光学显微镜中的应用6. 白光干涉仪的优缺点白光干涉仪作为一种测量仪器具有自身的优缺点，主要表现在以下几个方面：- 6.1 优点 - 6.2 缺点7. 总结通过简要介绍白光干涉仪的原理与应用，我们对该仪器有了初步的认识。
白光干涉仪作为一种重要的光学仪器，在材料测量、生物医学以及光学显微镜等领域发挥着重要的作用。
然而，仍然有很多待解决的问题和改进的空间，希望未来能够有更多的研究和创新在白光干涉仪领域取得突破性进展。
以上是对白光干涉仪的原理与应用的简要介绍，通过深入学习和实践，我们可以更好地理解和应用白光干涉仪。
《白光干涉仪tra》课件
4. 重复测量步骤以提高准确性。
四、应用
白光干涉仪tra在实际应用中的作用和意 义
白光干涉仪tra在科学研究、工程技术领域中发挥 着重要作用，用于检测和分析各种物体的形状和 薄膜的厚度。
白光干涉仪tra在科学研究和工程技术领 域中的应用案例
1. 材料科学：测量材料表面的形貌和薄膜的厚度。
2. 工业制造：检测微小零件的尺寸和形状，保证 产品质量。 3. 生物医学：测量细胞和组织的形状和薄膜厚度， 用于疾病诊断和治疗。
《白光干涉仪tra》PPT课 件
# 白光干涉仪tra
一、定义
什么是白光干涉仪tra
白光干涉仪tra是一种光学仪器，利用光的干涉现象来测量物体的形状和薄膜的厚度。
白光干涉仪tra的作用和原理
白光干涉仪tra的主要作用是测量物体的形状和薄膜的厚度，基于光的干涉原理，利用不同波 长的光在光路中的不同行程差来实现。
- 「白光干涉仪tra的原理与应用」，李明，2020年。 - 「精密光学测量仪器」，张强，2019年。
2 推荐阅读列表
- 「白光干涉仪tra技术的最新进展」，王晓，2021年。 - 「光学干涉仪原理与应用」，杨娜，2018年。
1. 搭建好白光干涉仪tra的光路系统。
2. 调整光源、分束器和反射镜的位置和角度。
3. 放置待测物体，并调整干涉棒的位置。
4. 观察和分析干涉图样，并记录结果。
2
如何使用白光干涉仪tra进行测量
1. 确定测量目标和参考面。
2. 放置测量样品和参考面，调整干涉棒位置以获得干涉图样。
3. 分析干结
1 白光干涉仪tra的优点和局限
白光干涉仪tra具有高分辨率、非接触式测量和广泛应用的优点，但也受到光源和环境噪 声的影响。
白光干涉仪是干什么的
白光干涉仪是干什么的？
干涉仪是利用干涉原理测量光程之差从而测定有关物理量的光学仪器。
两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉条纹的移动，而某一束相干光的光程变化是由它所通过的几何路程或介质折射率的变化引起，所以通过干涉条纹的移动变化可测量几何长度或折射率的微小改变量，从而测得与此有关的其他物理量。
测量精度决定于测量光程差的精度，干涉条纹每移动一个条纹间距，光程差就改变一个波长(～10-7米)，所以干涉仪是以光波波长为单位测量光程差的，其测量精度之高是任何其他测量方法所无法比拟的。
SuperView W1白光干涉仪结合精密Z向扫描模块、3D建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，通过系统软件对器件表面3 D图像进行数据处理与分析，并获取反映器件表面质量的2D、3D参数，从而实现器件表面形貌3D测量的光学检测仪器。
SuperView W1白光干涉仪可广泛应用于半导体制造及封装工艺检测、3 C电子玻璃屏及其精密配件、光学加工、微纳材料及制造、汽车零部件、ME MS器件等超精密加工行业及航空航天、国防军工、科研院所等领域中，可对各种产品、部件和材料表面的平面度、粗糙度、波纹度、面形轮廓、表面缺陷、磨损情况、腐蚀情况、孔隙间隙、台阶高度、弯曲变形情况、加工情
况等表面形貌特征进行测量和分析。
白光干涉仪测量原理
白光干涉仪测量原理
白光干涉仪是一种测量光波相位差的仪器，其原理基于干涉现象。
干涉现象是指两束或多束光波相遇时相互产生干涉的现象。
白光干涉仪利用这一现象来测量光的相位差。
白光干涉仪的基本构造包括一个分束器、两个光路、一个反射镜和一个合并器。
分束器能将入射的白光分成两束光，经过光路到达反射镜后，再经光路返回到分束器处。
分束器将两束光再次合并，形成一个干涉图样。
当两束光波相位差为全波长的整数倍时（即相干），它们相互叠加时会形成明亮的干涉条纹。
而当相位差为半波长的奇数倍时，会形成暗亮相间的干涉条纹。
通过观察干涉条纹的变化，可以推算出两束光波的相位差。
白光干涉仪的测量原理是在两个光路中引入一个可调节的物体，如空气膜或玻璃片。
通过调节这个物体的位置，可以改变两束光波的光程差，从而改变干涉条纹的位置和形状。
通过观察干涉条纹的变化，可以计算出物体的高度或者折射率等物理量。
总之，白光干涉仪利用干涉现象来测量光波的相位差，通过观察干涉条纹的变化，可以得到想要测量的物理量。
优可测白光干涉仪操作手册
优可测白光干涉仪操作手册摘要：1.优可测白光干涉仪概述2.优可测白光干涉仪的特性3.优可测白光干涉仪的操作方法4.优可测白光干涉仪的维护与保养5.总结正文：一、优可测白光干涉仪概述优可测白光干涉仪是一款高精度的测量仪器，具有高像素、扫描范围广、测量精度高等特点。
其主要用于测量物体的表面形貌、厚度、表面粗糙度等参数。
该仪器采用白光干涉原理进行测量，能够有效提高测量的准确性和可靠性。
二、优可测白光干涉仪的特性1.高像素：优可测白光干涉仪具有500 万像素的高清摄像头，能够捕捉到被测物体的微小细节，提高测量的准确性。
2.扫描范围广：仪器的扫描范围达到100um，可以满足不同尺寸被测物体的测量需求。
3.测量精度高：优可测白光干涉仪的测量精度为0.001nm，能够实现高精度的测量。
4.被测物反射率范围宽：仪器适用于0.02%~100% 的被测物反射率范围，满足多种类型的被测物体。
三、优可测白光干涉仪的操作方法1.开机准备：接通电源，打开仪器开关，进行预热，等待仪器稳定后进行测量。
2.样品放置：将被测物体放置在测量台上，确保样品表面平整，无污渍。
3.设置参数：根据被测物体的特性，设置相应的测量参数，如测量范围、测量精度等。
4.开始测量：启动测量程序，仪器将自动进行测量，并在屏幕上显示测量结果。
5.结果分析：根据测量结果，对被测物体的表面形貌、厚度、表面粗糙度等参数进行分析。
四、优可测白光干涉仪的维护与保养1.定期清洁：对仪器的镜头、测量台等部件进行定期清洁，确保测量精度。
2.避免碰撞：在操作过程中，要避免对仪器的部件进行碰撞，以免影响测量精度。
3.维护仪器：定期对仪器进行维护，确保仪器的正常运行。
五、总结优可测白光干涉仪具有高精度、高像素、扫描范围广等优点，适用于各种类型的被测物体。
在操作过程中，要注意参数设置、样品放置、结果分析等环节，以保证测量结果的准确性。
白光干涉仪测金属膜厚的方法
白光干涉仪测金属膜厚的方法以白光干涉仪测金属膜厚的方法为标题，我们将介绍使用白光干涉仪测量金属膜厚的原理和步骤。
一、原理介绍白光干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量物体薄膜厚度的仪器。
在白光照射下，光波在薄膜上发生反射和透射，形成多次反射和透射的光束，这些光束之间会发生干涉现象。
通过测量干涉条纹的间距，可以计算出薄膜的厚度。
二、测量步骤1. 准备工作：首先，需要准备一台白光干涉仪和待测金属膜样品。
确保白光干涉仪处于正常工作状态。
2. 样品安装：将待测金属膜样品安装在白光干涉仪的样品台上。
要确保样品表面平整，无明显的污渍或划痕。
将样品固定好，使其保持稳定。
3. 调整干涉仪：打开白光干涉仪的电源，调整仪器使其正常工作。
根据仪器的使用说明进行调整，包括调整光源亮度、调整干涉仪的光路等。
4. 获取干涉图像：通过调整干涉仪的参数，如倾斜角度、补偿镜的位置等，使干涉图像清晰可见。
干涉图像是一系列亮暗相间的条纹。
5. 测量薄膜厚度：通过测量干涉条纹的间距来计算金属膜的厚度。
可以使用标尺或显微镜等工具来测量相邻两条干涉条纹的间距。
然后，根据干涉仪的参数和光的波长等信息，使用相应的计算公式来计算薄膜的厚度。
6. 记录和分析结果：将测量到的干涉条纹间距和薄膜厚度记录下来，并进行分析。
可以比较不同位置或不同样品的测量结果，评估测量的准确性和重复性。
三、注意事项1. 在进行测量之前，要确保白光干涉仪和样品台等设备干净，并避免污染样品表面。
2. 在测量过程中，要注意光线的安全，避免直接观察强光源，以免对眼睛造成伤害。
3. 在进行测量之前，要对白光干涉仪进行校准，以确保测量结果的准确性。
4. 在测量过程中，要保持样品和仪器的稳定，避免因为移动或振动等因素导致测量结果的误差。
通过以上步骤，我们可以使用白光干涉仪来测量金属膜的厚度。
白光干涉仪具有测量精度高、非接触式测量等优点，被广泛应用于材料科学、光学等领域。
对于金属膜厚度的测量，白光干涉仪是一种简便、快速且准确的方法。
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目 录
概述
概述
光干涉技术---内容
概述
光干涉技术---特点
实时 性
概述
白光 干涉 仪的 发展
智能化 自动化
概述
干涉仪分 辨率由所 用光波长 决定
概述
Stylus触针式
二维测量 接触式
接触式与非接触式测量仪对比
白光干涉仪
三维测量 非接触式 对任何工件均为无损测量
对质地较软或脆性工件有损伤
精度较低，分辨率为微米级
精度高，分辨率可达纳米级
几何路径
国际和国家标准完善 测量速度较慢
光学路径
标准尚不完善 测量速度快
概 述
按光波分光的 方法 分振幅式 分波阵面式
干涉仪分类
按相干光束传播路径 按用途分
共程干涉 非共程干涉
静态干涉 动态干涉
静态干涉
通过测被测面与标准面干涉条纹分布及变形量求得试 样表面微观几何形状、场密度分布和光学系统波像差 通过测量干涉场上指定点的干涉条纹的移动或光程差 的变化量求得试样尺寸大小、位移量等
M为相干调制度，M=m v’ 反映光强幅值的变化 光程差为0时，发生最佳干涉M值最大
白光扫描干涉技术
宽带光源的相干长度短，时间相干 性差，由它产生的两束光波之间的 非相干光程差极小，基本上要在等 光程差位置附近才能观察到干涉条 纹，且条纹也只有为数不多的几条。
图为用CCD相机采集的光滑平面产生的一幅干涉图样，可看出 干涉图像由交替变幻的亮暗干涉条纹组成，中央一条黑纹为 零级条纹，它是零光程差位置，周围有几条互相对称的比较 清晰的条纹。干涉条纹的数目与条纹图像的定向取决于采样 平面与参考平面的相对倾斜角度，干涉条纹最亮点将出现在 对焦最好的地方。
白光干涉
1. 白光是光谱中包含了整个可见光谱区域的光谱 成分的光源，且光谱为连续谱。 2. 白光干涉时，各波长将产生各自的干涉条纹， 光强分布规律符合前面单色光的光强公式。 3. 当光程差为零（零级条纹处）时，各波长的零 级条纹完全重合。随着光程差及干涉级数的增加， 各波长的干涉条纹彼此逐渐错开，使得条纹对比度 逐渐下降，到一定程度时干涉条纹消失。光谱范围 越宽，这种现象越明显。
微位移计 量法
各传 感器 对比
电感和电容式 位移传感器 激光干涉位移 传感器 测量精度高 测量范围小，不适合 在垂直扫描白光干涉 测量系统中 通常结构复杂，对环 境要求较高
较大的测量范围、较高的 分辨率和测量精度
衍射光栅干涉 位移传感器
测量范围大，对使用环境 没有严格的要求，故可精 确计量PZT垂直进给
双光束干涉原理图（迈克尔逊干涉仪）
I ( x, y) I1 I 2 2 I1I 2 COS (1 2 )
光程差 (1 2 ) 相位差
2
光强分布符合余弦规律
半 反 射 膜
两束光经反射折射后，同时到达分光镜上面的干涉板
从扩展光源S发出的光射向平行平面透明薄板P1。P1的后表面镀有半 反射膜，这个半反射膜把S射来的光束，分成振幅近似相等的反射光1 和透射光 2，故 P1 称为分束板。光束1射向平面镜 M1 ；光束 2透过补偿 板P2射向平面镜 M2。M1和M2是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反 射镜，二者与P1上的半反射膜之间夹角为450，所以，1、2两束光被M1 和 M 2反射后又回到 P 1的半反射膜上，再会集成一束光射向 E。由于这 两束光来自光源上同一点，因而是相干光，眼睛从E处向M1方向望去 ，可以观察到干涉图样。P2是补偿板，它的作用是使1、2两光束在玻 璃中经过的光程完全相同，为了使其材料和厚度与P1完全相同，制作 时从同一块精密磨制的平板切开而成。P2、P1平行放置。 反射镜M2是固定的，M1可以在导轨上前后移动，以改变1、2两束光 的光程差
对不连续表面尤其是阶梯状表面而言，基于窄带光源 干涉的测量仪器根本无法分辨，而白光干涉的测量仪不 受高度突变的影响，因此被用于表面三维微观形貌测量。
用白光扫描干涉测表面三维形貌
白光扫描干涉测量法： 利用白光干涉测表面三位形貌时，对于被测 表面上的某一点而言，为定位其零光程差位置， 必须采用扫描方式改变参考镜或被测表面的位 置，以此获得该点光强变化的离散数据，再根 据白光干涉的典型特征判别并提取最佳干涉点。
相当于用一系列间距非常小的平行虚平面切割被测 表面，两平面的交线处为光程差等于零的位置。当参 考镜做充分扫描直到不出现干涉条纹时，识别并记录 各点的最佳干涉点位置作为其相对高度值，所有点的 集合便重构了被测表面的三维轮廓。
测量系统
测量系统的组成： 光学系统、 微驱动装置及控制系统 调焦系统、 图像采集及处理系统
白光 扫描 干涉
单色光干涉
白光 扫描 干涉
白光干涉
白光：光谱中包含整个可见光谱区域的光谱成分的光源
白光干涉时，各波长产生各自的干涉条纹
光程差为零，各波长零级条纹完全重合，光强最大
白光 扫描 干涉
白光与单色光对比
寻找零光程差 位置的依据
白光干涉的对比度随 光程差的增大而降低
工作时，干涉显微镜通过一个线性位置扫描器（常用PZT） 驱动以改变测量臂的长度，在扫描过程中记录每一个像素 点的光强值，由此可得到一系列的白光干涉光强值。
正交偏振的两束光不会产生干涉
条纹可见度由 cos( ) 决定
条纹 可见 度
相对光强度/振幅比
两束光强之比为1时，条纹可见度最大 V小于0.2时无法分辨
单色 波双 干涉 方程
I ( x, y) I1 I 2 2 I1I 2 COS (1 2 )
是光强 是光波的相位
I
1 2 , 0, 2
光路 图
干涉条纹仅出 现在有限空间 范围
作为干涉测量 仪器的基准
光程差为零 时光强最大
调整光程差， 确定位移量算 出各点相对高 度
显微 干涉 单元
垂直 扫描
距离高对应浅色区 距离低对应深色区
镜头
用物镜专 用的储存 盒
选择物镜的依据： 1、视场，确定测量的区域 2、光学分辨率，它能区分出的最小特征 3、倾斜度，它显示出怎样的曲面能够被测 量，特别是很粗的表面
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步进 电机 调焦 单元
步进电机
组 成 驱动光路
自动对焦 对焦 方式 手动对焦
慢
CCD监视某像素点 的光强变化并进行 实时计算
半自动对焦
操作手轮观测条 纹的消失或出现
PZT 扫描 单元
结构紧凑
无间隙 不发热
抗干扰
衍射 光栅
衍射光栅干涉计量单元
电感式
计量PZT扫 描步距和 扫描位移 电容式 激光 干涉 衍射光 栅干涉 位 移 传 感 器
LED 冷光源，可看 做点光源，比 较理想。
点光源 一个点向周围 空间均匀发光
扩散光源 干涉条纹的可 见度将降低
干涉 条纹
光波的叠 加原理
相位
相长干涉 相消干涉
波动性
干涉 条纹
干涉条纹的数目与条纹图像取决于 采样平面与参考平面的相对倾角
最亮 点
对焦 最好
双光 束干 涉条 件
时间 相干 性 时 间 相 干 性
时间相干性
条纹可见 度降低
提高
减少双光 束光程差 （=0） 对光源光 谱滤波
条纹 可见 度
空间相干性引起条纹可见度的退化
光源的空间滤波改善空间相干性
用透镜将 光束耦合 到单模光 纤中 用显微物 镜将光束 聚焦到小 孔
点光源
D 1.22
NA NA n sin( )
条纹 可见 度
两束光同偏振状态时 条纹可见度达到最大
理想单色光源时间相 干性无穷大，意味着 一束光可相对于另一 束光通过不同的光程 进行延时仍发生干涉
光源 中心 波长
光程差小于相干 长度，才会产生 干涉条纹
c 2 Lc
光谱带 宽
条纹 可见 度
条纹可见度介于0至1 当可见度V大于0.2时才可辨别出条纹
条纹 可见 度
辐照度
可见度
I1 I 2
测量过程
1、调焦：开始测量时，由计算机控制步进电机大步进给， 使被测物垂直升降。当被测物通过光学系统清晰成像时，调 节步距使被测物做微小进给。当观察到干涉条纹时表示调焦 完成。 2、光学成像：由计算机发出指令控制压电驱动装置的进给 从而带动参考镜的微小进给，这样被测表面的不同高度平面 就会逐渐进入干涉区。如果在充足的扫描范围内进给，则被 测表面的整个高度范围都可以通过最佳干涉点。 3、采集图像：扫描过程中，用CCD摄像头采集每步的干涉条 纹图像，经图像采集卡转换为数字图像后存储于计算机，这 样，扫描结束后每个像素点都有一组该点的光强变化数据。 4、分析处理：再基于白光干涉的典型特征，以某种算法， 对干涉条纹图像进行分析处理，提取最佳干涉点位置，进而 得到各像素点的相对高度，实现对三维形貌的测量。
白光扫描干涉技术
采用白光干涉技术测量表面时，白光干涉图样显著的 特征难以获得，因为条纹只在有限的空间范围内出现， 若干涉仪聚焦不好或散射不均匀，条纹甚至无法获取。 这使得条纹的难获得性对零级条纹的定位非常有利。 零光程差附近光强呈非周期性，有效地消除了模糊误 差，减少了对测量范围的限制，可实现较大高度范围的 测量，克服了窄带光源干涉轮廓仪测量范围小的不足。
是测量光束与参
考光束的相位差
光程差 (1 2 ) 2
机械 结构
1.底座 2.照明光源 3.立柱 4.手轮 5.步进电机 6.压电陶瓷及柔性铰链 D 8.衍射光栅计量单元
结构 单元
1.光学显微干涉单元 2.步进电机调焦单元 3.压电陶瓷扫描单元 4.衍射光栅计量单元 5.扫描控制和测量软 件
白光扫描干涉技术