继经典迈克尔逊干涉后的零差式激光干涉技术的出现

引言

经典迈克尔逊干涉仪作为光学干涉领域的标志性成果，在长度测量、光谱分析等方面有着广泛应用。然而，随着科学技术对测量精度要求的不断提升，其固有局限性逐渐显现。零差式激光干涉技术的出现，为高精度测量领域带来了新的变革，成为推动相关领域发展的重要技术力量。

经典迈克尔逊干涉的局限性

经典迈克尔逊干涉仪利用分振幅法将一束光分为两束，在不同光路上传播后重新汇合产生干涉现象。其测量精度受限于光源稳定性、环境干扰以及测量过程中光程差的测量方式。普通光源的相干长度较短，难以实现长距离高精度测量；在复杂环境下，空气扰动、温度变化等因素会导致干涉条纹不稳定，影响测量准确性。此外，其信号处理方式相对简单，难以满足现代高精度测量对微弱信号提取和精确分析的需求。

零差式激光干涉技术的诞生背景

随着激光技术的发展，高相干性、高稳定性的单频激光为干涉测量提供了新的可能。在科研与工业生产对纳米级甚至亚纳米级测量精度的迫切需求下，零差式激光干涉技术应运而生。该技术旨在克服经典迈克尔逊干涉的局限性，利用单频激光的特性，实现更高精度的位移、尺寸等物理量测量，以满足半导体制造、微纳加工等新兴领域的严苛要求。

零差式激光干涉技术的原理与突破

零差式激光干涉技术采用单频激光作为光源，经分光后，测量光束照射被测物体，反射后与参考光束直接干涉。干涉信号的相位变化与被测物体的位移呈线性关系，通过精确提取相位变化信息，结合已知的激光波长，可实现高精度测量。相较于经典迈克尔逊干涉，零差式激光干涉技术在光源稳定性、信号处理精度上有显著提升，利用复杂的相位检测算法和先进的信号处理技术，能够有效抑制噪声干扰，极大提高了测量的分辨率和准确性，开创了高精度干涉测量的新局面。

TopMap Micro View白光干涉3D轮廓仪

一款可以“实时”动态/静态 微纳级3D轮廓测量的白光干涉仪

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实际案例

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2，毫米级视野，实现5nm-有机油膜厚度扫描

3，卓越的“高深宽比”测量能力，实现光刻图形凹槽深度和开口宽度测量。