一、基于光程差的相位產(chǎn)生

基本原理：

當兩束相干光波（如從同一光源發(fā)出的光波，經(jīng)過不同路徑后相遇）在空間某點相遇時，它們會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

干涉條紋的形成是由于兩束光波的相位差引起的，而相位差則取決于兩束光波經(jīng)過的光程差。

光程差的計算：

光程是指光在介質(zhì)中傳播的距離與介質(zhì)折射率的乘積。

在白光干涉儀中，一束白光經(jīng)過分束器被分成兩束光線（參考光線和待測光線），這兩束光線經(jīng)過不同的路徑后再次匯合，產(chǎn)生干涉條紋。

通過測量干涉條紋的移動量，可以確定光程差的變化，進而得到待測物體的相關(guān)信息。

二、基于反射和透射的相位產(chǎn)生

反射相位產(chǎn)生：

當光線照射到被測物體表面時，部分光線會反射回來，形成反射光。

反射光與參考光（或另一束待測光）相遇時，會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，形成干涉條紋。

反射光的相位取決于被測物體表面的性質(zhì)和反射條件（如入射角、反射角等）。

透射相位產(chǎn)生：

對于透明或半透明材料，部分光線會穿透材料并在內(nèi)部反射或折射后再次出射，形成透射光。

透射光與參考光（或另一束待測光）相遇時，同樣會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

透射光的相位取決于材料的折射率、厚度以及光線在材料內(nèi)部的傳播路徑等因素。

三、基于干涉儀結(jié)構(gòu)的相位產(chǎn)生

分束與合束：

在白光干涉儀中，入射光首先被分束器分成兩束光（參考光線和待測光線）。

這兩束光經(jīng)過不同的路徑后，再由合束器合并形成干涉條紋。

分束器和合束器的設(shè)計以及它們之間的相對位置關(guān)系會影響干涉條紋的形成和相位差的產(chǎn)生。

參考光路與待測光路：

參考光路通常是一條固定的光路，包括準直透鏡、分光鏡、反射鏡等元件。它的作用是提供穩(wěn)定的參考光波。

待測光路則是一條可調(diào)節(jié)的光路，包括反射鏡、透鏡、樣品臺等元件。通過調(diào)節(jié)待測光路的參數(shù)（如移動反射鏡或樣品臺），可以改變干涉條紋的形態(tài)和相位差的大小。

四、相位差的測量與應用

相位差的測量：

在白光干涉儀中，通過測量干涉條紋的移動量可以確定光程差的變化，進而得到相位差的大小。

干涉條紋的移動量與光程差的變化成正比，與光的波長成反比。因此，通過精確測量干涉條紋的移動量可以實現(xiàn)對相位差的高精度測量。

應用：

白光干涉儀廣泛應用于科學研究和工業(yè)領(lǐng)域。在科學研究中，它可用于測量微小物體的長度、形狀和表面質(zhì)量等；在工業(yè)領(lǐng)域，它可用于檢測機械零件的精度和表面狀態(tài)等。此外，白光干涉技術(shù)還可用于測量材料的折射率、厚度以及微納結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀等信息。

綜上所述，白光干涉儀中的相位產(chǎn)生機制主要基于光的干涉原理以及干涉儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過精確測量干涉條紋的移動量可以實現(xiàn)對相位差的高精度測量，進而為科學研究和工業(yè)生產(chǎn)提供有力支持。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實時”動態(tài)/靜態(tài) 微納級3D輪廓測量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復雜的問題，實現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實現(xiàn)卓越的重復性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術(shù)，Z向測量范圍高達100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復雜形貌測量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測振系統(tǒng)，實現(xiàn)實現(xiàn)“動態(tài)”3D輪廓測量。

實際案例

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測量硅片表面粗糙度測量，Ra=0.7nm

2，毫米級視野，實現(xiàn)5nm-有機油膜厚度掃描

3，卓越的“高深寬比”測量能力，實現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開口寬度測量。