平麵度的測量国产成人在线观看免费网站於(yu) 各個(ge) 領域，如光學儀(yi) 器，矽片、硬盤基板、平板顯示器等，其質量檢驗都要求進行準確的平麵度測量。平麵度測量的技術有多種，zui簡單的方法為(wei) 觀察被測樣品和光學平麵之間形成幹涉條紋的曲率，但此方法有限製。平麵度有兩(liang) 種定義(yi) 方法，zui小包容區域法或zui小二乘法。描述平麵度采用國際單位，如λ/20，λ/100。本文將介紹測量平麵度的方法及其原理。
平麵度測量
1 .相移型斐索幹涉儀(yi) 的工作原理
對於(yu) 斐索幹涉儀(yi) ，能夠觀察到參考平麵與(yu) 測量平麵間的幹涉條紋，能夠計算出條紋的位相分布。被測平麵的表麵輪廓可通過位相分布來確定。下圖為(wei) 使用激光光源的斐索幹涉儀(yi) 基本的光學結構。
激光束經物鏡、針孔、準直透鏡準直，參考光學平麵與(yu) 準直光束垂直，並采用光楔或減反射膜係來抑製它的背麵反射。參考和測量麵間的幹涉條紋經
電視攝像機來探測。分束器或λ/4波片以及偏振分束器用來引導光束入射於(yu) 電視攝像機上。這種斐索幹涉儀(yi) ，需要采用長焦距的準直透鏡來獲得高的精度。
幹涉條紋函數I(x,y)：
式中，I。為(wei) 背景光強度；y(x,y)為(wei) 條紋調製函數；φ(x,y)為(wei) 被測條紋的位相分布函數；φ。為(wei) 參考麵與(yu) 測量麵間光程差引起的初位相.
為(wei) 了從(cong) 幹涉條紋函數中獲得位相分布函數φ(x,y),采用了相移法。相移時，條紋位相隨著光程或波長變化而發生移動。當給定附加相移φi，幹涉條紋函數I(x,y)為(wei) :
理論上，為(wei) 了計算位相分布函數φ(x,y),要求i>3。對於(yu) 標準的相移法，位相步長為(wei) 2Π/j,j≥3,是個(ge) 整數，如φi-φi-1,=2Π/j。為(wei) 了獲得精確的位相分布，要求高的位相步長精度。多種位相步長的相移算法已經純在，如五步和七步算法。對於(yu) 五步算法，位相分布函數φ(x,y)可按如下計算：
位相的步長可通過改變光程或波長來實現。壓電傳(chuan) 感器(PZT)能改變光程，但是在大孔徑上很難得到空間均勻的位相步長。相移幹涉儀(yi) (PSI)中的激光二極管(LD)是有用的光源，由於(yu) 它們(men) 頻率可調。斐索幹涉儀(yi) 中幹涉條紋的位相移動將通過改變LD的頻率來實現。
測量麵的表麵輪廓M(x,y)由位相分布函數φ(x,y)計算得到：
式中，λ為(wei) 激光光源的波長；R(x,y)為(wei) 參考麵的表麵輪廓。
2.采用角傳(chuan) 感器的平麵度測量
采用幹涉測量的方法，當被測麵直徑大於(yu) 300mm時，很難測量出平麵度。一種解決(jue) 辦法是采用角傳(chuan) 感器。要獲得二維表麵輪廓，就需進行掃描，這使得測量範圍擴大為(wei) 1m成為(wei) 可能。下麵介紹一種采用角傳(chuan) 感器的平麵度測量方法，如圖所示。
在這種係統中，沿著整個(ge) 測量表麵掃描反射器，表麵輪廓h(x)的變量h(x)可由反射角按照下式關(guan) 係式推導出來：
式中，D為(wei) 反射鏡長度。
通過對上麵的方程進行積分，得到表麵輪廓h(x)。為(wei) 了獲得兩(liang) 維的表麵輪廓，必須在兩(liang) 個(ge) 方向上掃描反射鏡。然而，空間分辨率由反射鏡的長度D決(jue) 定，因此，我們(men) 不能獲得高的空間分辨率。而且，反射鏡的位置不確定度會(hui) 引起大的測量誤差，這種方法不適用於(yu) 對軟性材料或薄材料的測試，如矽片等。
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