[其他]无接触高分辨率扫描式激光轮廓仪

摘要

新的无接触高分辨扫描式激光轮廓仪。以两束偏振方向正交且同轴的激光束作为干涉仪的两个臂，用本发明的方法使其中一束成为直径较大的平行光束，另一束则会聚成很小的光点，一齐落到被测表面上。测量分辨率达到1，若被测表面反射性能良好可做到0.1。适用于测量各种金属与非金属的精细表面轮廓形状，如高级镀模光学表面，大功率激光器的金属反射镜，X射线天文装置的反射面，硅片材料表面，超大规模集成电路，校对轮廓仪的精细标准块等。

主权项

一种无接触高分辨率扫描式激光轮廓仪[1]其特征在于：1、用偏振分光器件如双折射晶体或其它偏振分光器将激光分成偏振方向互相垂直的两束，一束作为干涉仪的参考臂会聚于物镜上方，经物镜后变成直径较大并可变换的平行光束γ1，而另一束γ2作为测量臂在进入物镜前保持为平行光，经物镜会聚成极小光点落在试件表面上，此两束光中心同轴。上述可变换尺寸的大直径参考臂光束由于其光斑直径甚大，对于被测表面的细小起伏不平无反应(可忽略不计)。而测量臂由于会聚于试件表面上的光斑甚小(可达1μm)，所以能够以1μm的横向分辩率测量在高(深)度方向精细到1(埃)的表面轮廓形状(极限分辩率可达0.1)。2、光束ν1和ν2照射到被测表面上时是同轴的，最理想的利用了差动干涉仪原理，具有高稳定性和抗干扰性能，为信号处理采用精细相位测量法提供了信号高信噪比条件。3、参考光束ν1的直径大小是可以通过变换物镜组来改变的，一般范围由40μm～10mm，能适应各种不同形状的试件。