共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2 工作原理簡述
理解共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2的工作原理，有助于更好地應用它來應對不同的測量場景。它本質上是一個光學三維測量系統，其核心能力源自共聚焦和白光干涉這兩種物理光學技術的結合與互補。
共聚焦測量模式：
這種模式主要利用光學層析原理。系統使用一個點光源（通常是LED或激光二極管）照射樣品，并通過一個共軛的針孔來探測反射光信號。只有當樣品表面某一點精確位于物鏡的焦平面上時，該點的反射光才能最大限度地通過針孔被探測器接收。當樣品在垂直方向（Z軸）被掃描時，系統記錄下每一個X-Y位置點光強信號達到最大值時所對應的Z軸高度。通過逐點或逐線掃描整個視場，并分析每個像素點光強隨Z軸變化的曲線，就可以重建出樣品表面的三維高度圖。
共聚焦模式對于漫反射表面，如粗糙的金屬、陶瓷、噴砂面等，通常有較好的適用性。其垂直分辨能力較高，但橫向分辨率主要受限于所用物鏡的數值孔徑和光源波長。
白光干涉測量模式：
這種模式基于白光干涉的原理。系統采用寬帶白光光源（如LED），光線通過干涉物鏡后，被分束器分為兩路：一路射向參考鏡，一路射向樣品表面。兩路光反射回來后重新組合，發生干涉。由于使用的是白光，其相干長度很短，只有在光程差近乎為零的極小區域內才能觀察到清晰的干涉條紋。當系統在垂直方向掃描樣品時，對于表面每一點，當樣品光路與參考光路的光程相等時，會出現一個干涉信號的極大值（相關峰）。通過精密探測這個相關峰出現的位置，就可以確定該點相對于參考鏡的高度。
白光干涉模式對于光滑、連續的表面，尤其是具有微小臺階、薄膜結構的表面，測量速度較快，且具有亞納米級別的垂直分辨率潛力。它對鏡面或半鏡面反射表面的測量效果較好。
S lynx2的技術集成：
S lynx2將上述兩種技術的光路和探測器集成在一個系統中。用戶可以在軟件中根據樣品表面的反射特性、粗糙度、所需測量速度和精度等因素，選擇合適的測量模式。這種設計使得一臺設備能夠覆蓋更廣泛的樣品類型和測量需求。軟件通常具備智能模式推薦功能，可以基于樣品的預覽圖像，輔助用戶選擇合適的掃描模式。
三維形貌重建過程：
無論采用哪種模式，其基本流程都包括：
垂直掃描：驅動樣品臺或干涉物鏡在Z軸方向進行精密步進移動。
數據采集：在每一個Z軸位置，獲取整個視場的二維強度圖像（對于白光干涉，是干涉圖；對于共聚焦，是共聚焦圖像）。
信號分析：對每個像素點在Z軸掃描過程中的強度變化曲線進行分析。在共聚焦模式下，尋找強度峰值位置；在白光干涉模式下，尋找干涉條紋對比度最高的位置或通過相位解算算法確定零光程差點。
高度圖生成：將所有像素點計算出的高度值組合起來，就得到了代表樣品表面形貌的數字高度矩陣，即三維形貌圖。
通過這種非接觸式光學掃描，共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2能夠快速、準確地獲取表面微觀形貌的完整三維信息，為后續的定量分析提供了數據基礎。
共聚焦白光干涉輪廓儀S lynx2 工作原理簡述
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