[发明专利]一种白光干涉原子力扫描探针的标定装置及其标定方法

权利要求书

1.一种基于接触测量的白光干涉原子力扫描探针的标定装置，其特征在于，该标定装置包括面CCD测量系统(7)，原子力扫描探针组件(1)，白光干涉光源系统，纳米级垂直微位移平台(5)、激光干涉位移计量系统(6)以及控制主机(9)；

纳米级垂直微位移平台(5)接收控制主机(9)的控制产生位移从而使所述原子力扫描探针组件(1)中的探针发生形变；所述激光干涉位移计量系统(6)设置于所述纳米级垂直微位移平台(5)之上，用于计量其作用于所述探针上的位移量传送于所述控制主机(9)；

白光干涉光源系统接收所述控制主机(9)的控制产生测试的白光干涉光源传输于原子力扫描探针组件(1)，其产生包含所述探针形变信息的干涉条纹；所述面CCD测量系统(7)接收包含所述探针形变信息的干涉条纹，控制主机(9)连接所述面CCD测量系统(7)，分析所述干涉条纹。

2.如权利要求1所述的基于接触测量的白光干涉原子力扫描探针的标定装置，其特征在于，所述纳米级垂直微位移平台(6)包括高精密压电陶瓷和柔性铰链机构，其中所述高精密压电陶瓷用于接收所述控制主机(9)的位移信号产生位移量。

3.如权利要求1或2所述的基于接触测量的白光干涉原子力扫描探针的标定装置，其特征在于，所述激光干涉位移计量系统(6)包括半导体激光器(10)，偏振片(11)，1/4波片(12)，分光镜(13)，角锥棱镜(14)，反射镜(15)，参考镜(16)，放大镜(17)，光电阵列(18)，由半导体激光器(10)发出的激光经过偏振片(11)、1/4波片(12)，后经分光镜(13)被分为两束，分别进过参考镜(16)和反射镜(15)反射后沿原路返回，并在分光点处重新相遇，发生干涉，干涉条纹经过所述放大镜(17)放大后由光电阵列(18)接收。

4.如权利要求3所述的基于接触测量的白光干涉原子力扫描探针的标定装置，其特征在于，所述光电阵列(18)为田字型四象限光电阵列。

5.一种利用所述权利要求1-4中所述的基于接触测量的白光干涉原子力扫描探针的标定装置来进行标定的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)调节所述激光干涉位移计量系统(6)的信号，对准焦距将所述白光干涉条纹调节在原子力扫描探针组件(1)的微悬臂上；

(2)将所述探针接触到标定样板上，设定好标定的范围；

(3)所述控制主机(9)控制所述纳米级垂直微位移平台(5)产生多组位移，并且所述探针的形变产生后，所述控制主机(9)分别记录所述纳米级垂直微位移平台(5)的多组位移值和多组所述白光干涉零级条纹在面CCD成像系统坐标系中的位置值；

(4)所述控制主机(9)将通过上述步骤(1)中获得的两组数据进行曲线拟合并显示拟合的结果，如果该结果符合一定条件，则完成标定。