一种自标定高精度扫描白光干涉系统技术方案

本发明专利技术的自标定高精度扫描白光干涉系统包括白光入射单元、激光入射单元、样品扫描单元、成像单元和标定单元。白光入射单元产生的白光入射光束与激光入射单元产生的激光入射光束在样品扫描单元中共路为检测入射光束后，再分成样品入射光束和参考入射光束。样品入射光束照射在样品上反射形成样品反射光束，参考入射光束照射在一参考反射镜反射形成参考反射光束；样品反射光束和参考反射光束在样品扫描单元中合束为扫描光束，之后被分成成像光束和标定光束。成像光束进入成像单元中形成样品在当下照射点的即时图像，标定光束进入标定单元中标定白光的扫描步长。本发明专利技术的自标定高精度扫描白光干涉系统能够精确标定扫描白光的扫描步长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及干涉测量领域，特别是涉及自标定干涉测量系统。

技术介绍

1、随着精密制造业的发展，需要对一些表面高度跳变从几百纳米到几百微米的mems器件、半导体芯片等物体进行三维形貌测量。白光扫描干涉作为一种非接触、无损伤、高分辨率、高精度的三维形貌测量方法被广泛应用于显微和非显微物体的三维形貌测量和物体表面粗糙度测量。

2、请参阅图1，其为现有的白光扫描干涉系统的光路示意图。通过白光光源11发射出的白光光束经过分光镜32分成样品入射光和参考入射光，样品入射光经过样品物镜33后照射在样品上，经过样品表面后被反射为样品反射光，参考入射光经过参考物镜35后照射在参考反射镜36上被反射为参考反射光，样品反射光和参考反射光经过分光镜32后合束成扫描光，扫描光在成像图像传感器41上干涉成像。在使用扫描白光干涉仪测量物体表面形貌时，需要沿光轴方向对物体进行扫描，样品设置在样品台34上，控制样品台34带动样品沿光轴垂直方向移动，在扫描过程中，物体表面逐渐通过样品物镜33的焦平面，在整个扫描过程中通过成像图像传感器41记录下对应于不同的扫描位点的一系列二维图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自标定高精度扫描白光干涉系统，其特征在于，包括：白光入射单元、激光入射单元、样品扫描单元、成像单元和标定单元；所述白光入射单元产生的白光入射光束与所述激光入射单元产生的激光入射光束在样品扫描单元中共路合束为检测入射光束后，再分成样品入射光束和参考入射光束；其中，样品入射光束照射在样品上并反射形成样品反射光束，参考入射光束照射在一参考反射镜并反射形成参考反射光束；所述样品反射光束和参考反射光束在样品扫描单元中再次共路合束为扫描光束，所述扫描光束之后被再次分成成像光束和标定光束，所述成像光束进入成像单元中形成样品在当下照射点的即时图像，所述标定光束进入标定单元中标定白光的扫描步长。<...

【技术特征摘要】

1.一种自标定高精度扫描白光干涉系统，其特征在于，包括：白光入射单元、激光入射单元、样品扫描单元、成像单元和标定单元；所述白光入射单元产生的白光入射光束与所述激光入射单元产生的激光入射光束在样品扫描单元中共路合束为检测入射光束后，再分成样品入射光束和参考入射光束；其中，样品入射光束照射在样品上并反射形成样品反射光束，参考入射光束照射在一参考反射镜并反射形成参考反射光束；所述样品反射光束和参考反射光束在样品扫描单元中再次共路合束为扫描光束，所述扫描光束之后被再次分成成像光束和标定光束，所述成像光束进入成像单元中形成样品在当下照射点的即时图像，所述标定光束进入标定单元中标定白光的扫描步长。

2.根据权利要求1所述的自标定高精度扫描白光干涉系统，其特征在于：所述标定单元包括沃拉斯通棱镜、聚焦透镜、标定偏振片和标定图像传感器，所述沃拉斯通棱镜将标定光束分离成偏振方向相互垂直且具有一定分离角的两束光波，两束沿不同角度传输的光波经所述聚焦透镜汇聚在标定图像传感器上，且在通过聚焦透镜后的两束光波将再经标定偏振片改变为相同偏振方向，最后在标定图像传感器上干涉成像，以标定白光的扫描步长。

3.根据权利要求2所述的自标定高精度扫描白光干涉系统，其特征在于：所述白光入射单元包括一白光光源；所述激光入射单元包括一激光光源；所述样品扫描单元包括一分光镜和一分束镜；所述成像单元包括一成像图像传感器；所述白光光源产生的白光入射光束与所述激光光源产生的激光入射光束共路合束为检测入射光束后，在所述分光镜中分成样品入射光束和参考入射光束；所述样品反射光束和参考反射光束在所述分光镜中再次共路合束为扫描光束，所述扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓旭，卜正阳，韩贤信，吴裕旺，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：