干涉儀測量漂移的原因與解決方法

By Zygo | Published: 2026-10-16

Category: 操作指南

干涉儀讀數不穩定通常源於振動、熱漂移或光源不穩定。了解如何診斷每種原因，以及何時應停止調整並聯絡技術服務。

快速解答

干涉儀量測漂移幾乎總是來自三個來源之一：地板或聲學振動、零件或載台的熱膨脹，或雷射光源不穩定。首先以固定參考進行漂移記錄，以區分振動與熱效應。若漂移是漸進且具方向性，懷疑是熱效應；若快速且抖動，懷疑是振動。在動軟體之前先修正主因。

將穩定的參考平面鏡置於測試光束中，每 30 秒記錄一次相位圖，持續 10 分鐘，期間不要碰觸設置。活塞或傾斜的漸進、單調變化指向熱漂移。條紋對比度或相位雜訊的快速、隨機波動指向振動或空氣擾流。若兩者同時出現，先解決振動，因為它會掩蓋熱趨勢並使後續調整不可靠。

隔振光學桌需要堅固、水平的樓板，以及正確充氣或調校的隔振器。檢查桌面是否碰觸牆壁、纜線或附近設備。來自空調出風口或泵浦的聲學噪音也可能耦合進干涉儀；將測試移離直接氣流或加裝簡易外罩。若建築物有大量人員走動或附近有機械設備，被動式隔振桌可能不足，主動式隔振系統會是實際的選擇。

熱漂移干涉儀問題通常來自零件或夾具的膨脹速度快於室溫穩定的速度。量測前，讓零件在室溫下熱浸至少每英吋厚度一小時。避免將干涉儀放置在窗戶、加熱器或門附近。若室溫每小時波動超過 1°C，請加裝局部外罩或將測試移至更穩定的區域。對於高精度工作，溫控外罩比調整軟體更有效。

不穩定的雷射或控制器可能看起來像環境漂移。若在振動與熱修正後漂移仍持續，請確認雷射暖機時間並檢查控制器上的錯誤指示。部分干涉儀支援抗振動擷取模式，例如 QPSI，可降低對小振動的敏感度。若您的系統提供此功能，請啟用並比較結果。若光源本身故障，再多的環境控制也無法穩定讀數。

若您已將干涉儀與振動隔離、穩定室溫，並確認光源已暖機且無錯誤，但漂移仍高於容差，問題很可能在內部。繼續調整設置只會浪費時間，並可能引入新的錯誤。此時請停止並聯絡維修，或考慮干涉儀本身是否需要維修或更換。

症狀：相位漸進、具方向性的變化： 可能原因：零件、夾具或載台的熱膨脹。修正措施：延長熱浸時間、遠離熱源，若室溫穩定性不佳則加裝局部外罩。 若熱穩定後漂移停止，則無需維修。
症狀：條紋對比度快速、隨機波動： 可能原因：來自樓板、附近設備或聲學噪音的振動。修正措施：檢查隔振器壓力、移除纜線張力、移離出風口或泵浦，若被動式隔振不足則考慮主動式隔振。 若振動無法降至容差以下，可能需要主動式隔振系統。
症狀：環境修正後漂移仍持續： 可能原因：雷射光源或控制器不穩定。修正措施：確認暖機時間、檢查控制器錯誤，若有可能則以已知穩定的光源進行測試。若光源故障，請更換。 若光源正常但漂移仍持續，干涉儀可能需要內部維修。停止調整並聯絡支援。

Verifire MST 雷射與控制器: ZYGO Verifire MST 雷射與控制器列於備用零件下，SKU 為 6500-0714-01。描述中提及雷射與控制器以及 Toptica 雷射組件。若光源不穩定是主因，更換雷射與控制器即可恢復穩定輸出，無需更換整個干涉儀。
3.39 微米 Verifire 干涉儀: 3.39 微米 Verifire 干涉儀包含 640 x 512 像素感測器、1X 與 2X 電動變焦、3.39 微米 HeNe 雷射、PMR、Mx 軟體，以及 QPSI 抗振動擷取功能。QPSI 擷取可降低對振動的敏感度，在無法完全消除樓板或聲學噪音時有所幫助。
F/3.3 透射球面鏡 - 4"- Ultra Sphere 1/40 波（15.8nm）PVr。: ZYGO F/3.3 透射球面鏡為 4 英吋、1/40 波（15.8nm）PVr 光學配件，SKU 為 6024-0399-15。此類高品質參考球面鏡可降低量測不確定度，更容易區分真實漂移與劣化參考鏡所造成的假象。