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数光轮廓仪。以两束编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。另一束则会聚咸很小的光点，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

1.一种无接触高分辨率扫描式激光轮廓仪[1]，用偏振分光器件分光，并在物镜下形成参考臂和测量臂以及通过激光扩束器后提取比相参考信号，英特征在于用偏振分光器件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ν1，而另一束ν2作为测量臂在进入物镜前保持平行光，经物镜中心会聚成极小光点落在试件表面上，此两束光中心同轴，激光器(1)射出偏振方向正交的激光束或经处理后变成正交的激光束，它们的频率分别为ν1和ν2，用玻片(2)分出一小部分正交光束作为比相参考信号，此参考光束的频率为上述ν1和ν2的拍频，即ν参＝ν1-ν2，主要部分则透过玻片(2)经反射镜(9)折向冰洲石双折射晶体(10)，根据偏振光方向被分解成两个光束，中央的一束偏振方向垂直于纸面，经会聚透镜(11)聚焦于物镜(15)的象方焦点上，通过物镜(15)后变成平行光束射到被测件表面上，这一束光便作为干涉仪的参考臂，另一束光被冰洲石双折射晶体(10)折向左方，偏振方向平行于纸面，经反射镜(12)反射后射到半透半反射镜(13)，然后转折到物镜(15)上，重新回到中央与参考臂同轴，这束光不经过透镜(11)不产生会聚，保持为平行光达到物镜(15)，然后被会聚到被测件表面上[2]。