3D光學輪廓儀是一種基于光學干涉原理(主要為白光干涉技術)的高精度非接觸式表面形貌測量儀器，能夠以亞納米級分辨率快速重建樣品表面的三維微觀形貌，廣泛應用于半導體制造、精密加工、光學元件、材料科學及科研院所等領域。
3D光學輪廓儀工作原理：
光學干涉原理：
光源發出的光經分光鏡分為兩束，一束射向被測表面，另一束射向參考鏡。兩束光反射后相遇產生干涉條紋，干涉條紋的亮度取決于兩束光的光程差。通過垂直掃描被測表面，記錄每一點干涉條紋的對比度峰值位置，即可重構出表面三維形貌。
白光干涉技術：
利用白光的短相干特性，僅在光程差趨近于零時形成高對比度干涉條紋。結合Z向掃描與信號處理，實現亞納米級縱向分辨率(可達0.1nm)，適用于從超光滑到中等粗糙表面的測量。
共聚焦顯微技術：
通過共焦小孔濾除非焦平面雜散光，實現層析成像。垂直掃描獲取一系列光學切片，重建三維形貌，適合測量大傾斜角度表面和低反射率樣品。
多技術融合：
部分型號(如Sensofar S neox)集成白光干涉、共聚焦顯微與多焦面疊加技術，實現從超光滑到粗糙表面的全覆蓋測量，并提供真彩成像功能。
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