双探头三维表面轮廓测量技术：高精度与大范围兼顾

"双探头三维表面轮廓测量系统是一种创新的测量技术，它结合了原子力显微镜(AFM)探头和位置敏感探测器测距探头，以实现同时获取样品表面轮廓和局部形貌的功能。该系统由双探头、步进扫描台和计算机控制平台构成，能够满足对不同尺寸和材质样品的测量需求，既可进行大范围的轮廓扫描，也可进行高精度的局部形貌分析。 系统工作原理是通过AFM探头对样品表面进行精细接触，获取微小高度变化的信息，而位置敏感探测器则用于探测更广阔范围的表面轮廓。步进扫描台负责精确地控制探头的移动，确保测量的准确性。计算机控制平台则整合并处理来自两个探头的数据，生成三维表面图像。 在实验验证中，研究人员使用了2000线/mm的光栅进行扫描实验，以确定系统的测量范围。此外，他们选择了一个外径8毫米、内径4毫米的金属垫圈作为实际样品，对其进行了整体和局部的三维轮廓及形貌测量，得到了清晰的表面图像和三维形貌图。实验结果显示，双探头三维表面轮廓测量系统具有广泛的应用潜力，适用于各种复杂样品的表面分析任务。 关键词涉及三维轮廓测量、双探头技术、激光三角法、AFM探头以及步进扫描台。这些技术的融合使得该系统在光学学报的光学前沿领域具有重要意义，为信息光学的研究提供了新的工具和方法。" 这篇摘要主要介绍了基于双探头的三维表面轮廓测量系统的设计理念、工作原理、系统构成以及实验应用，强调了其在测量样品表面特性和形貌方面的高效性能。这一技术对于材料科学、微纳米制造、半导体行业等领域的精密测量有着重要的实用价值。