ZYGO 与聚焦变焦技术的原理对比

ZYGO 与聚焦变焦技术的原理对比

1. ZYGO ZeGage Pro（白光干涉垂直扫描 - VSI）：

   
   

• 原理核心：利用白光宽光谱的短相干特性。当从样品表面反射的光与参考镜反射的光的光程差为零时，才会产生高对比度的干涉条纹。通过垂直扫描样品或物镜，探测器记录下每个像素点光强随扫描位置变化的曲线，该曲线出现峰值时对应的扫描位置即为该点的表面高度。它是一种相干的、基于干涉的光学方法。

  
  

• 垂直分辨率：极gao，可达亚纳米级，尤其在测量光滑连续表面时。

  
  

• 横向分辨率：受光学衍射极限限制，约为0.3-0.5微米（依赖于物镜NA）。

  
  

• 测量范围：垂直范围大，从纳米到数毫米。

  
  

• 测量速度：对于中等面积，速度很快。

  
  

2. 聚焦变焦技术：

   
   

• 原理核心：是一种非相干的、基于几何光学的景深扩展方法。系统通过垂直扫描，在每一个扫描高度采集一幅具有有限景深的清晰聚焦图像。软件算法分析每一幅图像中每个像素的聚焦清晰度（通过对比度、梯度等函数计算），找到该像素最清晰对焦时所对应的扫描高度，即为该点的表面高度。它本质上是将一系列2D光学切片合成为3D形貌。

  
  

• 垂直分辨率：较低，通常在纳米到百纳米级，取决于物镜景深和算法。

  
  

• 横向分辨率：同样受光学衍射极限限制，与同级物镜的白光干涉仪相当。

  
  

• 测量范围：垂直范围很大，可达毫米级甚至更大。

  
  

• 测量速度：通常比VSI慢，因为需要在每个高度采集全幅图像并进行大量清晰度计算。

  
  

• 选择ZYGO ZeGage Pro (VSI)：当您的主要任务是测量光滑表面的纳米级粗糙度、亚纳米级台阶高度、超精密面形，且样品光学反射性较好时。它是光学、半导体、数据存储、MEMS等行业的黄金标准。

  
  

• 选择聚焦变焦技术：当您需要测量极其粗糙、有复杂几何形状、大深宽比结构的样品（如机加工零件、增材制造件、岩石、牙齿），且对纳米级分辨率要求不高时。它在汽车、重工、地质、牙科等领域应用广泛。

  
  

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