光學(xué)元件在各個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，對光學(xué)元件的表面加工精度提出越來越高的要求。如何檢測光學(xué)元件的加工精度，從而用于優(yōu)化加工方法，保證最終元器件的性能指標，是光學(xué)元件加工領(lǐng)域的關(guān)鍵問題之一。

      光學(xué)元件的加工精度包括表面質(zhì)量和面型精度，這些參數(shù)會影響其對光信號的傳播，進而影響最終器件的性能。此外，各種新型光學(xué)元件也需要檢測其表面輪廓，比如非球面，衍射光學(xué)元件，微透鏡陣列等。除了最終光學(xué)元件的加工精度以外，各種光學(xué)元件加工工藝也需要檢測中間過程的三維形貌以保證最終產(chǎn)品的精度，包括注塑、模壓的模具，光學(xué)圖案轉(zhuǎn)印時的掩膜版，刻蝕過程的圖案深度、寬度等。

布魯克的三維光學(xué)顯微鏡配備的雙光源技術(shù)，同時實現(xiàn)白光干涉和相移干涉成像，適用于各種不同光學(xué)樣品、模具的三維形貌測量。在光學(xué)加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

設(shè)備可以用于光學(xué)元件表面質(zhì)量檢測，可以通過表面粗糙度、表面斜率分布等判斷光學(xué)元件整體散射率，也可以統(tǒng)計局部的各種缺陷。

設(shè)備還可以用于各種光學(xué)元件的面型分析，除了手動分析以外，軟件還提供了包括Zernike多項式擬合、非球面分析等功能。

由于該設(shè)備能準確測量和分析光學(xué)元件，在多種先進光學(xué)元件中得到廣泛應(yīng)用，包括光柵、菲涅爾透鏡和二元光學(xué)元件等衍射光學(xué)元件，以及微透鏡陣列等。

粗糙度作為衡量表面加工質(zhì)量的基本參數(shù)，在光學(xué)加工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。1961年Bennett and Porteus就觀察到當表面粗糙度遠小于入射波長時，散射率與Sq直接相關(guān)。因此Sq（Rq，RMS）在光學(xué)領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。公式也顯示，隨著入射波長的降低（或者頻率的增加），Sq也需要隨之減小，以保持散射率不增加。因此在高頻即短波長領(lǐng)域?qū)Υ植诙鹊臋z測更為重要。

白光干涉儀作為一種三維形貌測量設(shè)備，能準確測量亞納米尺度的表面粗糙度。軟件還能根據(jù)各種相關(guān)標準，進行表面形貌分析，獲得多種參數(shù)，包括波紋度、翹曲等。

當粗糙度遠小于入射波長時，散射率與Sq直接相關(guān)。然而當粗糙度較大時，二者的關(guān)系就不太明顯。此時，散射率與樣品表面斜率關(guān)系更大，需要用幾何光學(xué)模型描述。布魯克的軟件提供了多種表面斜率分析功能，用于研究表面斜率與散射率的關(guān)系。除了提供全局斜率分布以外，還能計算沿任意方向的斜率分布，用于研究表面在不同方向的散射性能。

各種光學(xué)元件對缺陷都有嚴格要求，包括缺陷尺寸、數(shù)量和分布等多有明確規(guī)定（如標準ISO10110系列）。布魯克的白光干涉儀提供了多種缺陷觀察和統(tǒng)計方法，可以自動分析缺陷的各個指標。

光學(xué)鏡片除了曲率半徑以外，還需要測量各種誤差。由于 Zernike多項式在圓域上具有正交性，并且各階模式與光學(xué)設(shè)計中的Seidel像差 (如：離焦、像散、 慧差等 )系數(shù)相對應(yīng)，為有選擇地處理各種像差和優(yōu)化系統(tǒng)提供了有效途徑。因此Zernike多項式擬合在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計和研發(fā)中廣泛應(yīng)用。布魯克的軟件既能通過設(shè)置Zernike系數(shù)生成三維曲面，也能從實際鏡片的三維形貌數(shù)據(jù)中計算Zernike系數(shù)，并獲得不同階數(shù)擬合后的殘差。軟件可以設(shè)置多達36個系數(shù)。

球面鏡通常存在球差等光學(xué)誤差，會降低成像質(zhì)量。為了提高成像質(zhì)量，可以通過復(fù)雜設(shè)計的透鏡組降低誤差。然而現(xiàn)在更常用的是通過非球面設(shè)計來消除或降低這些誤差。非球面的曲率半徑處處變化，無法用單一的數(shù)值表示。因此需要獲得表面整體信息再分析。布魯克的三維光學(xué)輪廓儀可以根據(jù)非球面的子午線公式，通過自定義公式里的系數(shù)生成標準非球面，再用生成的標準非球面與實際樣品的表面形貌比較，從而檢測實際樣品的加工誤差。

從兩百年前的光柵開始，衍射光學(xué)元件（Diffractive Optical Elements，DOE）在各種領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。比如基于廣播的衍射理論設(shè)計的二元光學(xué)器件，在傳統(tǒng)光學(xué)元件表面刻蝕產(chǎn)生兩個或多個臺階深度的浮雕結(jié)構(gòu)，形成純相位、同軸再現(xiàn)、具有極高衍射效率的一類衍射光學(xué)元件。

上個世紀末還出現(xiàn)了一種混合光學(xué)成像系統(tǒng)，它既包括傳統(tǒng)光學(xué)器件，也含有衍射光學(xué)器件。這類系統(tǒng)同時利用了光的折射和衍射，不僅可以增加光學(xué)設(shè)計自由度，而且能夠在一定程度上突破傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的許多局限性，在改善系統(tǒng)像質(zhì)、減小體積和降低成本等多方面都表現(xiàn)出了優(yōu)勢。

布魯克的三維光學(xué)顯微鏡能準確測量、分析這些元件表面，加速這類元件的應(yīng)用速度。軟件可以自動分析垂直的光柵結(jié)構(gòu)，獲得光柵的周期、粗糙度、深度等信息，避免手動測量帶來的人為誤差。對于菲涅爾透鏡，軟件可以從透鏡三維形貌中獲得每一級的間距、高度和曲率半徑等信息。軟件可以自動測量并分析二元光學(xué)器件，獲得器件表面每個區(qū)域的高度、粗糙度、位置等參數(shù)，用于評估加工樣品的質(zhì)量。其中，臺階數(shù)和臺階高度與衍射效率直接相關(guān)。隨著臺階數(shù)增加，制作難度也在增加。準確測量各個臺階極為重要。

對于這類表面有各種結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，布魯克的軟件提供了多種自動分析工具，比如多區(qū)域分析。它可以通過多種特征識別方式，自動提取樣品表面各種結(jié)構(gòu)的三維信息，并做統(tǒng)計分析，獲得每個結(jié)構(gòu)的多種參數(shù)（如下圖所示）。

布魯克的三維光學(xué)輪廓儀從1983年Wyko產(chǎn)品發(fā)布至今一直處于業(yè)界較高地位，通過不斷推出創(chuàng)新技術(shù)服務(wù)客戶。

布魯克的三維光學(xué)輪廓儀具有業(yè)界較高的精度、重復(fù)性和效率，滿足光學(xué)領(lǐng)域?qū)Ρ砻嫘蚊矞y量和分析的極高要求。設(shè)備從硬件到軟件專門針對光學(xué)加工領(lǐng)域進行設(shè)計，滿足不同細分領(lǐng)域光學(xué)加工產(chǎn)品表面檢測的需要。

布魯克納米表面計量部持續(xù)推出各種新應(yīng)用，為本領(lǐng)域客戶創(chuàng)造價值。