微纳三维检测和光学测量要求持续抬高，非接触测量成主流光学检测方法。四种光学检测方法：激光共聚焦测量、白光干涉、数字全息、结构光照明都做三维形貌测量与表面形貌测量，同属光学三维测量。

激光共聚焦测量靠光强找焦点，白光干涉靠相位定光程差，结构光照明靠调制度还原形貌，都是成熟光学检测方法。显微三维测量靠三维形貌测量给全貌，表面形貌测量也靠它。光子湾3D共聚焦显微镜采用针孔共聚焦光学系统、精密Z向扫描和3D建模算法，可对样品表面进行非接触扫描，并进一步分析粗糙度、几何轮廓、结构、频率及功能等参数。

主流光学三维测量方法的原理

激光共聚焦测量法

共聚焦显微镜测量原理

共聚焦显微镜做激光共聚焦测量靠针孔滤波。纵向Z向扫描每像素光强冒尖峰，焦点检测峰顶即高度完成高度测量。分辨率极高擅长微观表面形貌测量与三维形貌测量，是光学三维测量主力、微纳三维检测常用手段，激光共聚焦测量都是主要的测量设备，属光学测量范畴。

白光干涉法

白光干涉仪测量原理

白光干涉叠测量光与参考光零光程差干涉最强。适合三维形貌测量，是光学测量一类、属光学检测方法，光学三维测量也覆盖，三维形貌测量稳。

白光干涉相干长度有限超范围信号没。深槽微结构常测不全，影响三维重建。

数字全息技术

数字全息测量原理

数字全息靠相位高度关系反推形貌完成三维重建，是一种光学三维测量。比逐点扫描更快拿三维信息适合微纳三维检测，也属光学检测方法、是光学测量分支，三维形貌测量也能做。

它和白光干涉同源建有效干涉光场，表面太糙无条纹同样卡住。数字全息做微纳结构表面形貌检测有优势也有边界。

结构光照明显微三维测量

显微结构光测量系统图

结构光照明投正弦光栅条纹调制度随焦点起伏。纵向解析调制度曲线还原高度是典型光学三维测量。一次拍整幅比点扫描快一量级，是高效3D表面形貌测量方法、也是显微三维测量原理代表，显微三维测量效率最高，属光学测量一类。

光学方法选型的关键

四类光学检测方法摊一表比维度对齐差异清。光学测量先定边界，与光学三维测量各有侧重。局部微结构激光共聚焦测量比白光干涉稳；结构光照明大视野快扫占优。微纳三维检测先定边界。

3D共聚焦显微镜表面检测场景

半导体微凸点再布线层切割槽小既要几何也要三维缺陷。共聚焦显微镜非接触分辨率高一次测全，擅长共聚焦显微镜测量表面粗糙度。表面极光滑要高面形精度白光干涉更合适，是光学测量高精度面形首选。

微纳结构常见凹槽悬臂梁台阶，粗糙度牵动性能。共聚焦显微镜给高度测量和粗糙度参数帮工艺判断。光学加工精密零件粗糙度测不准镀膜装配出岔子。共聚焦显微镜兼顾轮廓与粗糙度评价，属光学测量常用手段。

微纳三维光学测量无通吃。激光共聚焦测量最均衡，白光干涉守超光滑高精度面形，结构光照明赢效率，数字全息补快速三维信息。

微纳三维检测正在从单纯的二维观察走向更加系统的定量表征。共聚焦、白光干涉、数字全息和结构光各有自己的测量机制与适用边界，因此真正合理的设备选型，不是单纯比较某一个分辨率指标，而是综合考虑样品表面状态、结构尺度、测量效率和目标参数。

光子湾3D共聚焦显微镜

光子湾3D共聚焦显微镜是一款用于对各种精密器件及材料表面，可应对多样化测量场景，符合ISO25178标准测量，能够快速高效完成亚微米级形貌和表面粗糙度的精准测量任务，提供值得信赖的高质量数据。

技术支持：199-6293-0018

l 超宽视野范围，高精细彩色图像观察

l 提供粗糙度、几何轮廓、结构、频率、功能等五大分析技术

l 采用针孔共聚焦光学系统，高稳定性结构设计

l 提供调整位置、纠正、滤波、提取四大模块的数据处理功能

光子湾共聚焦显微镜以原位观察与三维成像能力，为精密测量提供表征技术支撑，助力从表面粗糙度与性能分析的精准把控，成为推动多领域技术升级的重要光学测量工具。

原文参考:《基于结构光照明的显微三维测量方法研究》

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