外差式激光干涉和零差式激光干涉是兩種不同的激光干涉測(cè)量技術(shù)，它們?cè)诠ぷ髟?、特點(diǎn)和應(yīng)用方面存在顯著的差異。以下是對(duì)這兩種技術(shù)的詳細(xì)比較：

一、工作原理

外差式激光干涉

外差式激光干涉儀又稱雙頻干涉儀或交流干涉儀，其工作原理是利用兩種不同頻率的單色光作為測(cè)量光束和參考光束。

通過(guò)光電探測(cè)器的混頻，輸出差頻信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物體的精確測(cè)量。

零差式激光干涉

零差式激光干涉儀是一種簡(jiǎn)單的位移測(cè)量干涉儀。

其工作原理是通過(guò)測(cè)量穩(wěn)頻激光器發(fā)出的光束在測(cè)量鏡沿光軸方向移動(dòng)時(shí)兩束光的光程差變化，從而得到測(cè)量鏡的位移變化量。

二、特點(diǎn)

外差式激光干涉

高分辨率：由于物體變化所產(chǎn)生的多普勒頻移信息載于穩(wěn)定的差頻上，因此光電探測(cè)時(shí)避過(guò)了激光器的低頻噪聲和半導(dǎo)體器件的噪聲區(qū)，提高了光電信號(hào)的信噪比，使得測(cè)量分辨率大幅提高。

寬動(dòng)態(tài)范圍：外差激光干涉儀可以在光強(qiáng)衰減較大的情況下仍能正常工作，因此適用于較長(zhǎng)距離的測(cè)量。

抗振動(dòng)能力強(qiáng)：外差式激光干涉儀可以通過(guò)消除環(huán)境振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，使其具有更高的測(cè)量精度和穩(wěn)定性。

適用于連續(xù)變化過(guò)程測(cè)量：外差激光干涉儀可以直接從輸出頻率相對(duì)于差頻的增減判別運(yùn)動(dòng)的方向，因此適用于測(cè)量物體的連續(xù)變化過(guò)程，如隨機(jī)振動(dòng)波形、氣流擾動(dòng)等。

零差式激光干涉

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：零差激光干涉儀的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

對(duì)光強(qiáng)衰減敏感：零差式激光干涉儀對(duì)光強(qiáng)衰減較為敏感，因此更適用于短距離的測(cè)量場(chǎng)景。

測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)范圍有限：由于其測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)范圍相對(duì)有限，零差激光干涉儀在高精度和復(fù)雜測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用受到一定限制。

三、應(yīng)用

外差式激光干涉

外差式激光干涉儀在制造、檢測(cè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，例如檢測(cè)微機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）的力學(xué)特性和生物醫(yī)學(xué)器械的機(jī)械性能，研究材料的彈性性質(zhì)和形變行為（如納米材料、多層薄膜和生物材料等），以及監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)變形（如鐵路橋梁、汽車(chē)零部件等）。

零差式激光干涉

盡管零差式激光干涉儀在高精度和復(fù)雜測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用受到一定限制，但在某些短距離、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的測(cè)量需求中，零差激光干涉儀仍然可能更為合適。

綜上所述，外差式激光干涉和零差式激光干涉在工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用方面存在顯著差異。在選擇使用哪種干涉儀時(shí)，需要根據(jù)具體的測(cè)量需求和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行綜合考慮。

TopMap Micro View白光干涉3D輪廓儀

一款可以“實(shí)時(shí)”動(dòng)態(tài)/靜態(tài) 微納級(jí)3D輪廓測(cè)量的白光干涉儀

1)一改傳統(tǒng)白光干涉操作復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)一鍵智能聚焦掃描，亞納米精度下實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的重復(fù)性表現(xiàn)。

2)系統(tǒng)集成CST連續(xù)掃描技術(shù)，Z向測(cè)量范圍高達(dá)100mm，不受物鏡放大倍率的影響的高精度垂直分辨率，為復(fù)雜形貌測(cè)量提供全面解決方案。

3）可搭載多普勒激光測(cè)振系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)”3D輪廓測(cè)量。

實(shí)際案例

1，優(yōu)于1nm分辨率，輕松測(cè)量硅片表面粗糙度測(cè)量，Ra=0.7nm

2，毫米級(jí)視野，實(shí)現(xiàn)5nm-有機(jī)油膜厚度掃描

3，優(yōu)秀的“高深寬比”測(cè)量能力，實(shí)現(xiàn)光刻圖形凹槽深度和開(kāi)口寬度測(cè)量。