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      光學元件在各個領域都有廣泛應用，對光學元件的表面加工精度提出越來越高的要求。如何檢測光學元件的加工精度，從而用于優(yōu)化加工方法，保證最終元器件的性能指標，是光學元件加工領域的關鍵問題之一。

      光學元件的加工精度包括表面質(zhì)量和面型精度，這些參數(shù)會影響其對光信號的傳播，進而影響最終器件的性能。此外，各種新型光學元件也需要檢測其表面輪廓，比如非球面，衍射光學元件，微透鏡陣列等。除了最終光學元件的加工精度以外，各種光學元件加工工藝也需要檢測中間過程的三維形貌以保證最終產(chǎn)品的精度，包括注塑、模壓的模具，光學圖案轉印時的掩膜版，刻蝕過程的圖案深度、寬度等。

布魯克的三維光學顯微鏡配備的雙光源技術，同時實現(xiàn)白光干涉和相移干涉成像，適用于各種不同光學樣品、模具的三維形貌測量。在光學加工領域得到廣泛應用。

· 設備可以用于光學元件表面質(zhì)量檢測，可以通過表面粗糙度、表面斜率分布等判斷光學元件整體散射率，也可以統(tǒng)計局部的各種缺陷。

· 設備還可以用于各種光學元件的面型分析，除了手動分析以外，軟件還提供了包括Zernike多項式擬合、非球面分析等功能。

· 由于該設備能準確測量和分析光學元件，在多種先進光學元件中得到廣泛應用，包括光柵、菲涅爾透鏡和二元光學元件等衍射光學元件，以及微透鏡陣列等。

粗糙度作為衡量表面加工質(zhì)量的基本參數(shù)，在光學加工領域應用廣泛。1961年Bennett and Porteus就觀察到當表面粗糙度遠小于入射波長時，散射率與Sq直接相關。因此Sq（Rq，RMS）在光學領域得到廣泛關注。公式也顯示，隨著入射波長的降低（或者頻率的增加），Sq也需要隨之減小，以保持散射率不增加。因此在高頻即短波長領域?qū)Υ植诙鹊臋z測更為重要。

白光干涉儀作為一種三維形貌測量設備，能準確測量亞納米尺度的表面粗糙度。軟件還能根據(jù)各種相關標準，進行表面形貌分析，獲得多種參數(shù)，包括波紋度、翹曲等。

當粗糙度遠小于入射波長時，散射率與Sq直接相關。然而當粗糙度較大時，二者的關系就不太明顯。此時，散射率與樣品表面斜率關系更大，需要用幾何光學模型描述。布魯克的軟件提供了多種表面斜率分析功能，用于研究表面斜率與散射率的關系。除了提供全局斜率分布以外，還能計算沿任意方向的斜率分布，用于研究表面在不同方向的散射性能。

各種光學元件對缺陷都有嚴格要求，包括缺陷尺寸、數(shù)量和分布等多有明確規(guī)定（如標準ISO10110系列）。布魯克的白光干涉儀提供了多種缺陷觀察和統(tǒng)計方法，可以自動分析缺陷的各個指標。

光學鏡片除了曲率半徑以外，還需要測量各種誤差。由于 Zernike多項式在圓域上具有正交性，并且各階模式與光學設計中的Seidel像差 (如：離焦、像散、 慧差等 )系數(shù)相對應，為有選擇地處理各種像差和優(yōu)化系統(tǒng)提供了有效途徑。因此Zernike多項式擬合在光學系統(tǒng)設計和研發(fā)中廣泛應用。布魯克的軟件既能通過設置Zernike系數(shù)生成三維曲面，也能從實際鏡片的三維形貌數(shù)據(jù)中計算Zernike系數(shù)，并獲得不同階數(shù)擬合后的殘差。軟件可以設置多達36個系數(shù)。

球面鏡通常存在球差等光學誤差，會降低成像質(zhì)量。為了提高成像質(zhì)量，可以通過復雜設計的透鏡組降低誤差。然而現(xiàn)在更常用的是通過非球面設計來消除或降低這些誤差。非球面的曲率半徑處處變化，無法用單一的數(shù)值表示。因此需要獲得表面整體信息再分析。布魯克的三維光學輪廓儀可以根據(jù)非球面的子午線公式，通過自定義公式里的系數(shù)生成標準非球面，再用生成的標準非球面與實際樣品的表面形貌比較，從而檢測實際樣品的加工誤差。

從兩百年前的光柵開始，衍射光學元件（Diffractive Optical Elements，DOE）在各種領域應用廣泛。比如基于廣播的衍射理論設計的二元光學器件，在傳統(tǒng)光學元件表面刻蝕產(chǎn)生兩個或多個臺階深度的浮雕結構，形成純相位、同軸再現(xiàn)、具有*衍射效率的一類衍射光學元件。

上個世紀末還出現(xiàn)了一種混合光學成像系統(tǒng)，它既包括傳統(tǒng)光學器件，也含有衍射光學器件。這類系統(tǒng)同時利用了光的折射和衍射，不僅可以增加光學設計自由度，而且能夠在一定程度上突破傳統(tǒng)光學系統(tǒng)的許多局限性，在改善系統(tǒng)像質(zhì)、減小體積和降低成本等多方面都表現(xiàn)出了優(yōu)勢。

布魯克的三維光學顯微鏡能準確測量、分析這些元件表面，加速這類元件的應用速度。軟件可以自動分析垂直的光柵結構，獲得光柵的周期、粗糙度、深度等信息，避免手動測量帶來的人為誤差。對于菲涅爾透鏡，軟件可以從透鏡三維形貌中獲得每一級的間距、高度和曲率半徑等信息。軟件可以自動測量并分析二元光學器件，獲得器件表面每個區(qū)域的高度、粗糙度、位置等參數(shù)，用于評估加工樣品的質(zhì)量。其中，臺階數(shù)和臺階高度與衍射效率直接相關。隨著臺階數(shù)增加，制作難度也在增加。準確測量各個臺階極為重要。

對于這類表面有各種結構的光學元件，布魯克的軟件提供了多種自動分析工具，比如多區(qū)域分析。它可以通過多種特征識別方式，自動提取樣品表面各種結構的三維信息，并做統(tǒng)計分析，獲得每個結構的多種參數(shù)（如下圖所示）。

布魯克的三維光學輪廓儀從1983年Wyko產(chǎn)品發(fā)布至今一直處于業(yè)界較高地位，通過不斷推出創(chuàng)新技術服務客戶。

布魯克的三維光學輪廓儀具有業(yè)界較高的精度、重復性和效率，滿足光學領域?qū)Ρ砻嫘蚊矞y量和分析的*要求。設備從硬件到軟件專門針對光學加工領域進行設計，滿足不同細分領域光學加工產(chǎn)品表面檢測的需要。

布魯克納米表面計量部持續(xù)推出各種新應用，為本領域客戶創(chuàng)造價值。

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