芯耀
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引言
望远镜镜片作为天文观测、深空探测等光学系统的核心元件，其表面曲率、面型精度、边缘轮廓及表面平整度等3D轮廓参数直接决定成像分辨率、聚光效率及观测距离。在镜片研磨、抛光、镀膜等制备过程中，受工艺参数波动影响，易出现面型畸变、边缘倒角偏差、表面划痕、局部凹陷等缺陷。传统二维测量方法难以完整表征镜片复杂曲面的三维轮廓特征，且接触式测量易损伤精密光学表面。3D白光干涉仪凭借非接触测量特性、纳米级分辨率及全域三维形貌重建能力，可精准获取望远镜镜片的完整光学3D轮廓，为镜片制备工艺优化及光学系统性能提升提供可靠技术支撑。本文重点探讨3D白光干涉仪在望远镜镜片光学3D轮廓测量中的应用。
3D白光干涉仪以宽光谱白光为光源，经分束器分为参考光与物光两路。参考光射向固定参考镜反射，物光经高数值孔径物镜聚焦后照射至望远镜镜片表面（含曲面区域、边缘区域），反射光沿原路径返回并与参考光汇交产生干涉条纹。因白光相干长度极短（仅数微米），仅在光程差接近零时形成清晰干涉条纹。通过压电陶瓷驱动装置带动参考镜进行精密扫描，高灵敏度探测器同步采集干涉条纹强度变化，形成干涉信号包络曲线，曲线峰值位置精准对应镜片表面各点的三维坐标。结合多视角扫描拼接与曲面轮廓重构技术，可完整重建望远镜镜片的全域3D轮廓，通过特征提取算法精准获取表面曲率半径、面型误差、边缘厚度等核心参数，其垂直分辨率可达0.1 nm，适配高精度望远镜镜片（面型误差要求≤λ/20，λ=632.8 nm）的测量需求。
3D白光干涉仪在望远镜镜片测量中的应用
望远镜镜片3D轮廓精准表征
针对不同类型望远镜镜片（如凸透镜、凹透镜、反射镜，口径范围50 mm-500 mm）的测量需求，3D白光干涉仪可通过优化测量策略实现精准表征。测量时，根据镜片尺寸与曲面曲率选取适配物镜倍率、扫描范围及多视角测量路径，采用分区扫描模式对镜片全域进行高精度扫描，通过三维点云拼接与坐标校准技术重建完整的3D轮廓。系统内置的曲面分析模块可自动拟合理想曲面（球面、非球面），精准计算面型误差（PV值、RMS值）、表面曲率半径、边缘厚度及表面平整度（Ra值）。实验数据表明，其面型误差测量精度≤λ/50，曲率半径测量误差≤0.01%，可有效捕捉抛光压力、研磨时间变化导致的轮廓波动，为工艺参数优化提供精准量化依据，同时支持批量镜片的一致性评估。
望远镜镜片缺陷高效识别与追溯
望远镜镜片制备过程中易出现的表面划痕、局部凹陷、边缘崩边、镀膜缺陷等，会严重影响光学成像质量。3D白光干涉仪在重建3D轮廓的同时，可同步识别此类缺陷，量化缺陷尺寸（如划痕深度/长度、凹陷直径、崩边宽度）与位置。通过设定缺陷阈值（如划痕深度≥5 nm、凹陷直径≥50 nm、崩边宽度≥10 μm），系统可自动标记不合格区域。结合缺陷分布特征与工艺参数关联性分析，可追溯问题根源：如表面划痕多与抛光垫杂质相关，边缘崩边则与切割工艺参数不当有关，镀膜缺陷与真空环境洁净度不足相关。例如，当检测到批量镜片出现密集表面划痕时，可反馈调整抛光垫清洗工艺及抛光环境洁净度，提升镜片成型质量。
大视野 3D 白光干涉仪：纳米级测量全域解决方案
突破传统局限，定义测量新范式！大视野 3D 白光干涉仪凭借创新技术，一机解锁纳米级全场景测量，重新诠释精密测量的高效精密。
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3）动态测量新维度：可集成多普勒激光测振系统，打破静态测量边界，实现 “动态” 3D 轮廓测量，为复杂工况下的测量需求提供全新解决方案。
实测验证硬核实力
1）硅片表面粗糙度检测：凭借优于 1nm 的超高分辨率，精准捕捉硅片表面微观起伏，实测粗糙度 Ra 值低至 0.7nm，为半导体制造品质把控提供可靠数据支撑。
（以上数据为新启航实测结果）
有机油膜厚度扫描：毫米级超大视野，轻松覆盖 5nm 级有机油膜，实现全区域高精度厚度检测，助力润滑材料研发与质量检测。
高深宽比结构测量：面对深蚀刻工艺形成的深槽结构，展现强大测量能力，精准获取槽深、槽宽数据，解决行业测量难题。
分层膜厚无损检测：采用非接触、非破坏测量方式，对多层薄膜进行 3D 形貌重构，精准分析各层膜厚分布，为薄膜材料研究提供无损检测新方案。
新启航半导体，专业提供综合光学3D测量解决方案！
