干涉测量中，我们往往更关注宏观上孔径尺寸的要求。要求检测设备能有足够的口径，能覆盖样品被测面。但往往忽略了相对微观上测试需求的定义。对于某些特殊的应用，干涉仪检测还需要定义-测试需要良好分辨的最小空间频率。这样才能更全面描述测试需求，更准确选择计量设备和方案。

光学加工不同的加工工艺，不同的材料等等，对于被加工表面的中频和高频误差有着很大影响。如图，不同的加工方式，会在加工表面留下特殊的“中频误差“印记。比如金刚石单点车床，能高效加工超精密纳米级表面，但往往会在中频频段留下特殊的车刀痕迹。

有些应用，如高能激光，高精度成像系统，短波长光刻物镜，对于中频和高频误差有着很高的要求，这就需要计量设备的空间分辨能力能良好覆盖到中频甚至高频部分。

当前市场上，各类干涉仪可以测试覆盖的空间波长范围大致在300nm-1m之间。高频部分，最短可分辨空间波长，是基于干涉光源的衍射极限，在300nm左右。低频部分限制决定于计量设备的最大口径，ZYGO大口径激光干涉仪可以达到接近一米口径。当然，拼接方式可以拓展最大测试口径。

所以如图，在300nm到1米这一空间波长范围内，不同原理，不同型号的干涉仪负责着不同“空间波长/频率段”的测试要求。

• 绿色箭头部分，代表着白光干涉轮廓仪。轮廓仪光学系统基于显微镜，视场范围相对较小，主要用于测试~10mm-300nm空间波长范围内的粗糙度信息。但轮廓仪借助低倍率，大视场范围物镜以及拼接技术，可以将低频测试范围拓展到100mm以上。

• 红色箭头部分，标准口径150mm（6英寸）或100mm（4英寸）主机可以覆盖150mm-~100um的空间波长范围。这一口径的激光干涉仪最常见的应用就是测试光学表面低频形貌误差，比如PV值和RMS值。高分辨型号Verifire HD，Verifire HDX或者定制口径的菲索式激光干涉仪，能将分辨率提高到200um直到100um左右的空间波长，这时已经开始进入中频范围。

• 蓝色箭头，代表ZYGO大口径激光干涉仪。由于ZYGO大口径干涉仪都采用了双通道设计，部分主机还支持光学变倍功能。所以一方面孔径扩大能向低频或更大口径拓展，另一方面必要时切换到小口径通道，其系统高频分辨能力，没有降低。

在高能激光应用中，光学器件的表面，特别关注的有两个中频频段误差 PSD2（0.12mm-2.5mm），PSD1（2.5mm-30mm）。

参考前图可以看到，白光干涉轮廓仪最适合测试PSD2；

但PSD2对于标准型和大口径激光干涉仪就比较困难；

标准型100mm/150mm非常适合测试PSD1中频信息；

如果考虑到需要同时测试400mm，600mm，甚至800mm全口径范围内的低频形貌和中频PSD1误差，则需要更高分辨率的Verifre HD或者Verifire HDX主机才能兼顾。

总结一下，梳理一番：

• 干涉仪检测样品表面形貌，只想着足够大，能测全口径，对很多应用是不全面的；我们还需要决定测试需要分辨的最小空间波长，最高空间频率。

• 可以使用空间波长/频率的一个窗口，定义和描述测试的口径和”光学分辨率“要求。

现在，有了明确的需要求定义，那对于不同厂家，不同型号的干涉仪，用什么方式和指标，来比较系统对应空间频域窗口的分辨能力呢？

用户有了”标准格式的问卷“，那干涉仪厂家有没有一份”标准格式的答卷“呢？

且待下期内容： ITF，干涉仪空间频率分辨率曲线。

资讯来源于ZYGO在线