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Prof. Dr. sc. techn. Beat Brüderlin

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INHALTE

Grundlagen der Weißlichtinterferometrie

Das Verfahren der Weißlichtinterferometrie nutzt die Interferenzen von breitbandigem Licht, welches im Gegensatz zu Laserlicht eine kurze Kohärenzlänge aufweist. Der Lichtstrahl wird über einen Strahlteiler in zwei Wege auf gespalten. Ein Strahl reflektiert an einem Referenzspiegel und der andere an der zu messenden Probe. Beide Strahlen überlagern sich wieder auf dem Rückweg. Das entstehende Interferenzbild wird von einer Kamera erfasst. Interferenzen treten auf, wenn die Längendifferenz zwischen Referenzspiegel und Probenoberfläche kleiner als die Kohärenzlänge ist.
Dieser Effekt wird bei der scannenden Weißlichtinterferometrie ausgenutzt. Die Probe wird senkrecht zum Messaufbau durch den interferierenden Bereich bewegt und an diskreten Verfahrabständen werden über die Kamera die Interferenzbilder aufgezeichnet. Für jedes Pixel wird die Autokorrelationsfunktion (Interferogramm) des Originallichtstrahls über den Durchfahrbereich erfasst. Die Form dieser Funktion hängt von der mittleren Wellenlänge und dem Leistungsspektrum der Lichtquelle ab, welches die Fouriertransformierte des Interferogrammes ist. Über präzise Lokalisation der Interferogramme können für alle Pixel separate Höheninformation gewonnen werden.

Weißlichtinterferometer vom Michelson-Typ

Interferogram (Quelle: Seifert, “Verfahren zur schnellen Signalaufnahme in der Weißlichtinterferometrie“,
Dissertation, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg, 2005)