Bruker白光干涉儀通常包括哪些關鍵組件

Bruker白光干涉儀是一種用于測量物體表面形貌和薄膜厚度的高精度光學儀器。它利用白光干涉原理，通過分析干涉圖案來獲取目標物體的相關信息。本文將介紹它的原理、結構、應用以及優缺點等方面內容。

一、原理

白光干涉是指當不同波長的白色光波在兩個或多個波前相遇時，由于相位差而產生明暗交替的條紋現象。基于這個現象，Bruker白光干涉儀提供了一種非接觸且高精度地測量物體形貌和薄膜厚度的方法。

1.Michelson干涉儀:白光經過一個分束鏡被分成兩束，并經過兩個不同路徑傳播后再次合并在一起。當目標物體放置在其中一個路徑上時，在接收屏上會出現明暗交替條紋。通過調節其中一個路徑長度，可以得到完整的條紋圖案。

2.譜域法:利用漫反射技術將入射到樣品表面上的白色自然光進行衍射擴展，形成一個連續的光譜。通過收集和分析反射或透射的光譜信息，可以重建出目標物體表面形貌。

二、結構

Bruker白光干涉儀通常包括以下幾個關鍵組件：

1.光源:提供寬頻譜的白色光源，如鹵素燈或LED等。

2.分束器:將光源發出的原始光束分成兩個相干的光束。

3.參考鏡和測試鏡:分別位于兩條路徑上，用于引入參考波和測試波。

4.接收屏:用于接收并記錄干涉圖案。

5.干涉圖像采集系統：可使用CCD相機等設備對接收屏上的干涉圖像進行捕獲和處理。

三、應用領域

白光干涉儀在許多領域中都有廣泛應用，包括但不限于以下幾個方面：

1.表面形貌測量：通過分析干涉條紋來獲取物體表面高程變化情況，可以應用于微電子工藝、精密加工以及生物醫學工程等領域。

2.薄膜厚度測量：利用薄膜反射產生的干涉條紋，可以非接觸地測量薄膜的厚度和折射率。

3.光學元件檢測：對光學鏡片、透鏡等進行質量評估和表面形貌研究，以保證光學系統的性能和穩定性。

4.材料力學性能分析：通過干涉圖案分析材料表面應力分布情況，可以研究材料的彎曲變形和斷裂行為。

四、優缺點

使用Bruker白光干涉儀進行測量具有以下優勢：

1.高精度:可實現亞納米級甚至更高分辨率的表面形貌測量。

2.寬頻譜:由于采用白色光源，可以同時獲取不同波長范圍內的信息。

3.非接觸式:測試過程中無需直接接觸樣品，避免了物體損傷或污染風險。

白光干涉儀是一種利用白色光波干涉原理進行表面形貌測量和薄膜厚度分析的設備。其基本原理包括Michelson干涉儀和譜域法等。廣泛應用于表面形貌測量、薄膜厚度測量、光學元件檢測以及材料力學性能分析等領域。雖然具有高精度、寬頻譜和非接觸式等優勢，但也存在受環境干擾和依賴性限制等局限性。通過合理的實驗設計和條件控制，可以獲取準確而可靠的測試結果。