bruker白光干涉仪在光学领域的应用

【概述】

bruker白光干涉仪在光学领域的应用

更多详细资料，可联系上海尔迪仪器科技有限公司，拨打电话021-62211270！021-62211270！

上海尔迪仪器科技有限公司是一家从事仪器设备销售、技术服务与工艺开发的创新公司，为您提供一站式采购服务。

白光干涉仪作为一种Z精密的三维形貌测量设备，能准确测量亚纳米尺度的表面粗糙度。软件还能根据各种相关标准，进行表面形貌分析，获得多种参数，包括波纹度、翘曲等。

当粗糙度远小于入射波长时，散射率与Sq直接相关。然而当粗糙度较大时，二者的关系就不太明显。此时，散射率与样品表面斜率关系更大，需要用几何光学模型描述。布鲁克的软件提供了多种表面斜率分析功能，用于研究表面斜率与散射率的关系。除了提供全局斜率分布以外，还能计算沿任意方向的斜率分布，用于研究表面在不同方向的散射性能。 

各种光学元件对缺陷都有严格要求，包括缺陷尺寸、数量和分布等多有明确规定（如标准ISO10110系列）。布鲁克的白光干涉仪提供了多种缺陷观察和统计方法，可以自动分析缺陷的各个指标。

光学镜片除了曲率半径以外，还需要测量各种误差。由于 Zernike多项式在圆域上具有正交性，并且各阶模式与光学设计中的Seidel像差 (如：离焦、像散、 慧差等 )系数相对应，为有选择地处理各种像差和优化系统提供了有效途径。因此Zernike多项式拟合在光学系统设计和研发中广泛应用。布鲁克的软件既能通过设置Zernike系数生成三维曲面，也能从实际镜片的三维形貌数据中计算Zernike系数，并获得不同阶数拟合后的残差。软件可以设置多达36个系数。

球面镜通常存在球差等光学误差，会降低成像质量。为了提高成像质量，可以通过复杂设计的透镜组降低误差。然而现在更常用的是通过非球面设计来消除或降低这些误差。非球面的曲率半径处处变化，无法用单一的数值表示。因此需要获得表面整体信息再分析。布鲁克的三维光学轮廓仪可以根据非球面的子午线公式，通过自定义公式里的系数生成标准非球面，再用生成的标准非球面与实际样品的表面形貌比较，从而检测实际样品的加工误差。

从两百年前的光栅开始，衍射光学元件（Diffractive Optical Elements，DOE）在各种领域应用广泛。比如基于广播的衍射理论设计的二元光学器件，在传统光学元件表面刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构，形成纯相位、同轴再现、具有极高衍射效率的一类衍射光学元件。

上个世纪末还出现了一种混合光学成像系统，它既包括传统光学器件，也含有衍射光学器件。这类系统同时利用了光的折射和衍射，不仅可以增加光学设计自由度，而且能够在一定程度上突破传统光学系统的许多局限性，在改善系统像质、减小体积和降低成本等多方面都表现出了优势。

布鲁克的三维光学显微镜能准确测量、分析这些元件表面，加速这类元件的应用速度。软件可以自动分析垂直的光栅结构，获得光栅的周期、粗糙度、深度等信息，避免手动测量带来的人为误差。对于菲涅尔透镜，软件可以从透镜三维形貌中获得每一级的间距、高度和曲率半径等信息。软件可以自动测量并分析二元光学器件，获得器件表面每个区域的高度、粗糙度、位置等参数，用于评估加工样品的质量。其中，台阶数和台阶高度与衍射效率直接相关。随着台阶数增加，制作难度也在增加。准确测量各个台阶极为重要。

对于这类表面有各种结构的光学元件，布鲁克的软件提供了多种自动分析工具，比如多区域分析。它可以通过多种特征识别方式，自动提取样品表面各种结构的三维信息，并做统计分析，获得每个结构的多种参数（如下图所示）。

【实验/设备条件】

【样品提取】

【实验/操作方法】

【实验结果/结论】

【仪器/耗材清单】

bruker白光干涉仪