Laser interferometry principle of Lasertec confocal microscope
光干涉测量利用光干涉原理进行纳米级轮廓测量
光干涉
光具有波的特性。当两个波相遇时，它们的振幅相加。它会导致一些波峰和波谷被加强，而其他波峰和波谷被取消。这种现象称为光干涉。
干涉测量法
双光束干涉物镜将光路分成两条路径并产生两束相干光。其中一个光束被路由到一个样本，另一个光束被路由到一个参考镜。当两束光束被各自的目标反射后再次相遇时，就会形成干涉条纹。干涉仪用于分析干涉条纹以测量表面轮廓。
普通的光学系统在光源和光电探测器之间只有一条光路。由于不会发生多波叠加，因此不会形成干涉条纹。
两光束干涉物镜
有两种主要类型的双光束干涉物镜（Mirau 和 Michelson），它们都使用分束器来分割它们的光路（见下文）。一半的光束通过分束器，被样品反射，并在到达光电探测器之前再次通过分束器。该光束称为采样光束。另一半光束被分束器反射，然后被参考镜反射。它在到达光电探测器之前再次被分束器反射。该光束称为参考光束。当样品聚焦时，干涉透镜设计为具有相同长度的采样光束和参考光束的光路长度。
干涉条纹
当样品聚焦时，干涉仪被设计为具有相同长度的采样光束和参考光束的光路长度。由于在这种情况下没有相位差，因此会产生很强的干扰，图像亮度达到大。另一方面，当光路长度存在差异时，会导致采样光束和参考光束之间存在相位差，图像亮度变低。当两束光的相位差为 180 度时，图像亮度低。相同的干扰效应在 360 度循环中重复，两个光束相互增强和抵消振幅。当您使用干涉仪观察样品时，相位差会随着整个视场中样品的形貌而变化。您可以将这些变化视为光带。它们被称为干涉条纹。
干涉测量的优点
光学干涉检测由在用于测量的光波长（数百纳米）的一半内发生的高度变化引起的亮度对比。因此，它能够以高灵敏度检测高度变化。无论物镜的数值孔径如何，它都能在高度分辨率方面实现卓越的性能。与共聚焦显微镜测量相比，光学干涉测量提供了大视野和高高度分辨率。
