光學輪廓儀是一種基于光學干涉原理的精密測量儀器。其測量原理主要基于白光干涉技術,結合精密Z向掃描模塊和3D建模算法等,對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像。具體過程如下:
光源與分光:光學輪廓儀的光源發出的光經過擴束準直后,經過分光棱鏡分成兩束光。
反射與干涉:一束光經被測表面反射回來,另一束光經參考鏡反射。這兩束反射光最終匯聚并發生干涉。
形貌轉化為干涉條紋:顯微鏡將被測表面的形貌特征轉化為干涉條紋信號。
數據處理:通過系統軟件對干涉條紋信號進行數據處理與分析,獲取反映器件表面質量的2D、3D參數,實現器件表面形貌的3D測量。
優勢:
光學輪廓儀相較于其他測量工具,具有顯著的優勢,主要包括以下幾點:
高精度:能夠實現亞微米級別的形狀和表面粗糙度測量,測量精度高于是其他測量方法的。干涉條紋每移動一個條紋間距,光程差就改變一個波長(~10^-7米),因此其測量精度高。
非接觸式:采用非接觸式測量方法,不會對被測物體造成損傷或變形,特別適用于各種材料、形狀和尺寸的物體測量。
大面積快速測量:測量范圍為毫米級,XY樣品臺可達100mm*100mm,能夠輕松測量大面積樣品。
可視化3D功能:配備強大的處理軟件,可以進行表面粗糙度、形狀、臺階高度的測量,并支持任意角度移動樣品進行3D圖形測量,多角度分析樣品圖像。
高效性:可實現快速高效的測量,并能夠完成大批量樣品的自動化測量。
使用便捷:只需將樣品放在樣品臺上,即可直接測量,無需更換耗材,只需一個LED光源。
綜上所述,光學輪廓儀測量原理和顯著的優勢,在制造業、醫療設備、半導體和生命科學等多個領域得到廣泛應用,為產品質量控制、科學研究和生產過程監測提供了強有力的支持。