白光干涉儀在光學(xué)行業(yè)中的應(yīng)用

引言：
　　光學(xué)，一門古老又現(xiàn)代的學(xué)科，伽利略借助光學(xué)望遠鏡，研究了天體運動；生物學(xué)家借助光學(xué)顯微鏡，觀察到了細胞結(jié)構(gòu)；人類借助相機鏡頭，留住了無數(shù)難忘的瞬間。光，無可觸摸，卻又無處不在，借助光學(xué)，我們能直接感受和探索未知的世界，而作為光的載體，各種光學(xué)器件在其中承擔(dān)著重要的角色，借助中圖儀器白光干涉儀，我們可以對光學(xué)器件進行嚴格的表面質(zhì)量檢測。
　　光學(xué)器件，例如各種光學(xué)鏡片和玻璃，屬于超精密加工的產(chǎn)物，因此其表面質(zhì)量等級都非常高，會劃傷表面的接觸式輪廓儀出師未捷身先死，由于其高透明度，一般的非接觸式光學(xué)影像方法也束手無策，而中圖儀器利用光學(xué)干涉原理研制而成的SuperView W1光學(xué)3D表面輪廓儀，能完美解決這兩個難題，為光學(xué)鏡片和玻璃的表面質(zhì)量檢測提供了標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

光學(xué)透鏡檢測:
　　在可見光領(lǐng)域，球面透鏡是一種基礎(chǔ)的光學(xué)器件，其表面粗糙度和曲率半徑都關(guān)系著光的傳播效果，光學(xué)3D表面輪廓儀可以一次完成這兩項參數(shù)的檢測；

剖面輪廓曲線

　　上圖為某型號雙膠合透鏡，取透鏡上表面進行檢測，得其粗糙度小于1nm，曲率半徑為61.2mm左右，與理論值61.5mm僅差0.3mm左右，考慮到光學(xué)透鏡的加工容許誤差為2%，因此所測值與理論相符。
藍寶石玻璃檢測:
　　藍寶石俗稱剛玉，主要成分是氧化鋁（Al?O?），由于其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性，常用于制成各種光學(xué)元件，如攝像頭保護玻璃、表鏡、窗口片、棱鏡等。一般加工出來的藍寶石玻璃分為單面拋光和雙面拋光兩種，拋光程度——也就是表面粗糙度直接決定了其表面質(zhì)量等級，下圖為一片單面拋光藍寶石玻璃的光面和糙面的粗糙度檢測圖像及數(shù)據(jù)。

　　如上圖所示，光面的粗糙度曲線顯示，光面上分布的凸點只有1nm左右的高度起伏，其表面粗糙度為0.1nm左右，而糙面的高度起伏則達到了3.2um，表面粗糙度則為500nm左右。
玻璃屏檢測:
　　玻璃屏常見于我們?nèi)粘Ｋ玫闹悄墚a(chǎn)品中，例如智能手機、智能手表，還有平板電腦等，為了獲得更好的觸屏體驗，需要對玻璃屏的表面粗糙度和微觀輪廓進行檢測。以手機玻璃屏為例，說明光學(xué)3D表面輪廓儀在其中的應(yīng)用：

　　如上圖，選取的測量區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一條寬6um，深6nm的肉眼無法觀測到的劃痕，玻璃屏表面的粗糙度在1nm附近。
玻璃表面臺階檢測:
　　下圖為透明玻璃表面鍍的一層金屬膜，需要測膜層的厚度，由于其非透明的特性，薄膜測厚儀無法進行測量，而由于其膜層厚度精度在納米級別，接觸式的臺階儀和其它的非接觸式光學(xué)儀器也存在測量誤差較大的風(fēng)險，而以光學(xué)干涉原理為基礎(chǔ)研制成的中圖儀器光學(xué)3D表面輪廓儀，以其亞納米級別的測量精度，則可對該膜層厚度進行精確測量。

　　上圖是利用軟件的自動面臺階高檢測功能對重建的3D圖像兩臺階高進行檢測，從數(shù)值可知，兩臺階面平均高度差為82nm，而最大高度差90nm，最小高度差為78nm。
　　投之以桃，報之以李，中圖儀器光學(xué)3D表面輪廓儀作為一款光學(xué)檢測儀器，受益于光學(xué)行業(yè)的進步與發(fā)展，也必將為光學(xué)行業(yè)的進一步提升貢獻自己的力量。