Weißlichtinterferometrie

Leitfaden zur optischen 3D-Messtechnik (Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 14)

Beitrag 11: Weißlichtinterferometrie

Autoren: Jörn Riedel, Fraunhofer IPT

Erodierprobe
© Fraunhofer IPT

Weißlichtinterferometrie

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Weißlichtinterferometer sind ein vielseitiges optisches Werkzeug zur schnellen, flächigen Erfassung von Topographiedaten und Oberflächenstrukturen bei sehr hoher vertikaler Auflösung.

Interferenzmikroskope arbeiten wie herkömmliche Mikroskope mit einem entsprechenden Strahlengang aus Beleuchtungseinheit, Abbildungsoptik und Kamera. Der Unterschied zum einfachen Mikroskop liegt zum einen im Aufbau der eingesetzten Objektive, die eine Strahlteilung vornehmen, und zum anderen in der Art der verwendeten Lichtquelle, die Licht mit einer kurzen Kohärenzlänge ausstrahlt. Im Gegensatz dazu werden bei klassischen Laserinterferometern Laserstrahlquellen mit sehr hohen Kohärenzlängen eingesetzt.

Durch das spezielle Design der Objektive wird, wie in der klassischen Interferometrie, das Licht in zwei Lichtpfade aufgeteilt, in einen Messstrahlengang, in dem das Licht auf die zu messende Oberfläche trifft, und einen Referenzstrahlengang, in dem das Licht stattdessen auf einen Referenzspiegel trifft. Auf dem Detektor (Kamera) des Mikroskops wird das Licht dieser beiden Pfade überlagert. Je nach Gangunterschied zwischen den beiden Pfaden kommt es dann dort zur Interferenz. Beträgt der Gangunterschied zwischen den beiden optischen Pfaden z. B. ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge des verwendeten Lichts, so kommt es zu destruktiver Interferenz und die detektierte Intensität ist minimal.

 

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