一、ZYGO共聚焦干涉儀技術(shù)突破:從實驗室精度到工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性
抗振與動態(tài)測量能力
傳統(tǒng)干涉儀對環(huán)境振動極為敏感,需在恒溫、隔振實驗室中運行。ZYGO通過QPSI™(快速相位偏移干涉)技術(shù),結(jié)合波長調(diào)制采樣方式,使共聚焦干涉儀在振動環(huán)境下仍能保持高精度測量。例如,其300mm立式球面干涉儀(VWS)在生產(chǎn)環(huán)境中實現(xiàn)RMS波前重復(fù)性優(yōu)于1納米,曲率半徑測試不確定度達百納米級,突破了實驗室級儀器對環(huán)境的嚴苛依賴。
大口徑與復(fù)雜曲面測量
針對工業(yè)大尺寸元件(如光刻物鏡透鏡),ZYGO開發(fā)了12英寸(300mm)立式球面干涉儀,整合氣浮減振裝置與溫控系統(tǒng),確保測試穩(wěn)定性。同時,基于拼接技術(shù)與標準球面鏡,其Verifire Asphere+(VFA+)可非接觸測量軸向?qū)ΨQ非球面,單次檢測覆蓋百萬像素級3D形貌,滿足自由曲面、圓柱及離軸圓錐曲面等復(fù)雜幾何形狀的批量檢測需求。
絕對標定技術(shù)提升精度
ZYGO的平面及球面絕對標定技術(shù)通過減除標準鏡的系統(tǒng)誤差,使面形測試精度突破參考鏡限制。例如,1/20λ精度的鏡頭經(jīng)標定后可達1/50λ甚至1/100λ,顯著提升工業(yè)計量基準的可靠性。
二、應(yīng)用拓展:從科研到全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋
光學(xué)制造:從元件到系統(tǒng)的全流程控制
表面形貌檢測:ZYGO干涉儀可測量光學(xué)元件的粗糙度、平面度、平行度及臺階高度等參數(shù),支持窗口、反射鏡、透鏡等元件的波前分析。
曲率半徑測量:通過線性導(dǎo)軌與位移傳感器,結(jié)合編碼器或測距干涉儀(DMI),實現(xiàn)球面曲率半徑的高精度測量,兼容短半徑與長半徑表面。
系統(tǒng)級裝配驗證:在光學(xué)系統(tǒng)組裝階段,干涉儀可檢測組件間的波前匹配性,確保系統(tǒng)性能符合設(shè)計指標。
半導(dǎo)體與精密加工:亞納米級質(zhì)量控制
在半導(dǎo)體制造中,ZYGO干涉儀用于檢測晶圓表面形貌及光刻物鏡的透鏡曲率半徑,其6萬小時壽命的HeNe激光源與0.0001nm波長穩(wěn)定性,滿足微光應(yīng)用與長期運行需求。此外,儀器可量化金屬和陶瓷表面的中高頻特征,支持精密加工件的表面質(zhì)量評估。
自動化與批量檢測:提升生產(chǎn)效率
全自動樣品臺:VFA+配備六維度(X/Y平移、傾斜、俯仰、高低、旋轉(zhuǎn))調(diào)整樣品臺,支持自動化測試腳本程序,減少人工干預(yù)。
高速批量檢測:結(jié)合CGH(全息板)技術(shù),VFA+可在十幾秒內(nèi)完成非球面3D形貌測量,適用于大規(guī)模柔性光學(xué)制造。
智能附件系統(tǒng):Qualifire系列通過智能球面參考鏡(TS)自動設(shè)置曲率半徑,并加載出廠校準的系統(tǒng)誤差圖,實現(xiàn)“即插即用”的高效計量。
三、行業(yè)標準重塑:從性能指標到方法論革新
推動ISO/ASME標準更新
ZYGO干涉儀的抗振性能、動態(tài)測量范圍及絕對標定精度,在光學(xué)計量領(lǐng)域表現(xiàn)突出。例如,其QPSI技術(shù)被納入ISO 10110-8標準,作為振動環(huán)境下表面形貌檢測的推薦方法。
定義“工業(yè)級納米精度”
傳統(tǒng)實驗室儀器以“靜態(tài)、恒溫、隔振”為前提,而ZYGO通過環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(如VWS的溫控框架、Qualifire的穩(wěn)定變焦),重新定義了工業(yè)環(huán)境中的納米級計量標準,使生產(chǎn)線上的精度指標與實驗室對齊。
開放計量生態(tài):從設(shè)備到解決方案
ZYGO提供一站式計量工作站,集成干涉儀、參考附件、光機械子系統(tǒng)及Mx™計量軟件,覆蓋從手動到自動的全配置需求。例如,Verifire VTS工作站以垂直方向測量曲率半徑,占地面積小且集成被動隔振功能,成為生產(chǎn)環(huán)境的理想選擇。
四、未來展望:智能計量與柔性制造的融合
隨著人工智能與機器學(xué)習(xí)在計量領(lǐng)域的應(yīng)用,ZYGO正探索通過深度學(xué)習(xí)優(yōu)化干涉條紋分析,進一步提升測量速度與缺陷識別能力。同時,其模塊化設(shè)計(如Qualifire的飛點模塊、CGH平臺)為未來兼容更多工業(yè)場景(如AR/VR光學(xué)元件、量子通信器件)奠定基礎(chǔ)。
結(jié)論:ZYGO共聚焦干涉儀通過技術(shù)創(chuàng)新(抗振、動態(tài)測量、絕對標定)與應(yīng)用拓展(光學(xué)制造、半導(dǎo)體、精密加工),將實驗室級精度轉(zhuǎn)化為工業(yè)環(huán)境中的可復(fù)現(xiàn)標準,重塑了從元件檢測到系統(tǒng)裝配的全產(chǎn)業(yè)鏈計量范式。其“設(shè)備+解決方案+標準”的生態(tài)布局,正推動工業(yè)計量向智能化、柔性化方向演進。