W mikroskopach interferencyjnych stosuje się kilka trybów pomiarowych opartych na zasadzie interferencji światła. Do najważniejszych należą:

  • Interferometria skanowania pionowego VSI ( Vertical Scanning Interferometry), znana także jako Interferometria światła białego WLI ( White Light Interferometry)
  • Interferometria przesunięcia fazowego PSI ( Phase Shifting Interferometry )
  • Kontrast fazowy
  • Kontrast interferencyjno-różnicowy ( kontrast Nomarskiego )

Interferometria skanowania pionowego VSI

Do oświetlania badanej powierzchni używa się światła białego. Wiązka świetlna dzielona jest w obiektywie interferometrycznym na wiązkę pomiarową, odbijającą się od badanej powierzchni oraz na wiązkę referencyjną, odbijająca się od ultra gładkiego zwierciadła. Następnie obie wiązki nakładają się i zachodzi zjawisko interferencji. Gdy badana powierzchnia różni się od powierzchni zwierciadła referencyjnego, w obrazie powierzchni pojawiają się charakterystyczne biało-czarne prążki interferencyjne, będące lokalnymi wzmocnieniami i osłabieniami intensywności światła. Głowica urządzenia wraz z obiektywem porusza się w pionie, dzięki temu różne fragmenty badanej powierzchni leżące na różnych wysokościach, po kolei znajdują się w odległości ogniskowej obiektywu, co skutkuje “przesuwaniem się prążków” i zapewnia skanowanie całej powierzchni. Przy użyciu zaawansowanych algorytmów analizowana jest informacja zawarta w prążkach interferencyjnych, co następnie pozwala stworzyć trójwymiarową reprezentację badanej powierzchni (obraz 3D) z rozdzielczością pionową na poziomie pojedynczych nanometrów.
Metoda ta stosowana jest w specjalnym typie mikroskopów interferencyjnych zwanych profilometrami optycznymi.

Interferometria przesunięcia fazowego PSI

Do oświetlania badanej powierzchni używa się światła quasi-monochromatycznego ( w przybliżeniu światło o określonej długości fali). Proces pomiarowy przebiega tak samo jak w trybie VSI. Stosowane są jedynie innego rodzaju algorytmy analizujące zebrane dane, pozwalające na uzyskanie jeszcze lepszej rozdzielczości pionowej na poziomie 0.1nm.
Metoda ta przeznaczona jest głównie do pomiaru powierzchni płaskich o niewielkich chropowatościach. Stosowana jest w specjalnym typie mikroskopów interferencyjnych zwanych profilometrami optycznymi.


Urządzenia