白光干涉儀如何獲得高度信息丨科普篇

就 ” 白光 -干涉- 高度” 三個內容， 小優博士帶大家一起了解白光干涉儀是如何獲得高度。

一、什么是白光？

可見光波長范圍390nm - 780nm， 最短是紫光,其次藍光、青光、綠光、黃光、橙光、紅光。

白光是復合光，白光干涉儀的光源波長一般在500nm附近。

二、光干涉

1. 什么是光干涉

兩列頻率相同、相位差恒定、振動方向一致的相干光源能產生光的干涉。

2. 如何產生光干涉

通過分束器，將光一束打到物體表面，一束打到參考鏡。

光反射回來時光程差相等時即可產生光干涉。

三、獲取高度 和 獲取高度的常用方法

點A和B的干涉條紋的亮度峰值之間的差，就表示高度差。

方法1 ：通過PSI 相移干涉 獲得高度差

相移干涉法使用特定波長范圍內的光源來確認目標面反射光和參考面反射光之間的光干涉。

目標面的反射光和參考面的反射光之間的相位為?，距離參考面的高度為h，則?=4h/λ。

借助相位測量法，可使用雅典掃描器等傳動器移動測量面的光路，計算以1/4波長移動光路時獲得的多個干涉條紋的相位差（?），然后將其轉換為高度h。

方法2：通過VSI垂直掃描干涉 獲得高度差

物鏡以一定的間隔移動，以便確定每一階的干涉條紋的亮度。

當測量面的光路和參考面的光路長度相等時，干涉條紋的亮度達到最高。

通過確定CCD光接收元件中每點最大干涉條紋亮度的Z軸高度可測出3D輪廓即高度差。

四、白光干涉儀獲取高度信息圖例

（例）通過PSI 相移干涉，獲得激光鐳雕的高度&三維形貌。