相干扫描干涉测量技术（CSI，白光干涉仪）是测量表面粗糙度的高效技术，具有非接触式测量、数据清晰、精度高以及可捕捉光滑与粗糙表面纹理的核心优势。该技术采用宽带光源生成干涉图案，可实现亚nm级的表面高度测量。
这一性能在半导体制造、精密光学、汽车、医疗、航空航天和材料科学等众多行业中极具价值，这些领域对表面质量均有严苛要求。
一、宽带光源与全面表面覆盖
Polytec光学轮廓仪的中心波长波段为525 nm，涵盖宽波长范围，基于这一特性，相干，可全面测量多种表面特征。
对于光滑表面，其能以nm级精度检测微小高度偏差；对于粗糙表面，白光的宽带特性确保轮廓仪即便面对大型不规则表面结构，仍能清晰分辨细微细节。
这一宽波长范围使基于相干扫描干涉技术的光学轮廓仪可适配全范围的表面粗糙度测量，无论是光滑抛光表面，还是表面喷丸处理、增材制造等具有显著纹理变化的表面，均能精准适配。
二、相干扫描干涉测量技术的工作原理
在相干扫描干涉仪光学轮廓仪中，白光经分束器后，分别射向样品表面和参考镜。光线从这两个表面反射回分束器后重新汇合，形成干涉“条纹”图案。样品表面各点在最佳聚焦位置时，条纹对比度达到最高。
测试样品或测量头沿垂直方向（Z 轴方向）扫描/平移，确保表面上每个相机像素点都能经过聚焦位置。通常情况下，会应用数学算法进行数据处理 —— 算法性能越优异，聚焦清晰度的界定就越精准。
作为相干扫描干涉测量领域的专业厂商，Polytec研发了名为“相关图”的专属算法。该相关图信号处理算法利用干涉信号锁定最佳/最清晰聚焦点，突破光的衍射极限，实现亚nm级Z轴灵敏度。
三、Z轴高灵敏度与大的测量范围
将相干扫描干涉驱动的相关图算法与长行程扫描机械结构相结合，可在大 Z 轴平移范围内实现高 Z 轴灵敏度，无论扫描范围长短，均能保持良好的噪声性能和高表面灵敏度。
所采集的系列数据样本，在不牺牲测量分辨率的前提下，能在整个 Z 轴扫描范围内以亚nm分辨率精准测绘每个表面点的高度。
Polytec 将这一技术方案命名为 CST 连续扫描技术。所有 Z 轴数据均具有确定性（无需通过更换不同透镜实现聚焦驱动），始终保持优异的噪声性能和清晰的表面信息。
凭借 CST 连续扫描技术及配套的数据处理方案，即便面对超光滑、粗糙或不规则的表面纹理，或是多种纹理组合的复杂表面，均可实现高精度测量。
四、XY 平面内的非接触式Z轴高度数据扫描
相干扫描干涉仪的核心优势之一是无需与被测表面直接接触。这一特性彻底消除了触针式轮廓仪等接触式测量技术可能造成的表面损伤风险，这对于精密光学元件、柔性电子器件或薄膜等脆弱敏感表面尤为重要 —— 这类表面若受到物理接触，极易发生结构变形。
此外，非接触式测量模式使相干扫描干涉仪能在短时间内采集大面积数据：既可一次性扫描单个视场（FOV），也可通过多视场拼接扩展测量面积。
借助先进的数据拼接软件，拼接数据以可控方式整合，实现大面积表面纹理的可视化呈现。相较于传统逐点测量技术，相干扫描干涉仪在保持高精度和数据清晰度的同时，大幅提升了测量效率。
五、光滑与粗糙表面的高精度数据采集
凭借可达亚纳米级的垂直分辨率，CSI 可有效测量光滑与粗糙两种纹理表面的粗糙度。
在光滑表面上，它能提供详细的高度信息，甚至可检测到最细微的纹理变化；对于粗糙表面，CSI 同样能实现高精度测量 —— 该技术可处理较大的高度起伏且不损失分辨率，让操作人员获取宽空间频率带宽的数据。
尤其在图像拼接技术的支持下，其输出的数值数据稳定性优异，非常适合监测和控制表面最细微的变化；同时还能生成清晰完整、视觉效果出色的图像，是辅助故障分析的得力工具。
六、复杂表面材料的测量
CSI 自动适配不同表面特性的能力，进一步强化了其应对多种表面纹理的性能。这使其在跨材料测量场景中极具通用性，可适用于金属、陶瓷、玻璃、硅、纸张或聚合物等各类材料，无论这些材料的粗糙度、对比度和反射率存在何种差异。反射率适配范围为 0.05% 至 100%。
七、全面的三维表面数据
与传统二维轮廓测量方法不同，CSI 可提供全面的三维表面数据。通过捕获整个表面的详细高度信息，它能对表面粗糙度进行更完整的分析。生成的三维图谱使工程师和科研人员能够评估表面的整体纹理与均匀性，这对于需要精确控制表面质量的应用至关重要，例如光学透镜、涂层和微电子领域。
八、vivid 彩色模式的增值信息呈现
传统白光干涉仪（WLI）的一个局限性在于，其通常处理的是灰度图像数据，因此相机捕获的图像通常仅以灰度形式呈现。这使得白光干涉仪在摩擦学、部分材料科学等应用中缺乏直观性 —— 而彩色图像能让表面呈现更丰富的视觉信息。
不过，Polytec 公司研发了一种新技术，通过红、绿、蓝三个光源采集表面的 RGB 亮度信息。这些额外的表面信息可在原始面扫描数据集基础上，生成逼真的表面彩色图像，为操作人员带来卓越的视觉体验。这一独特功能仅见于 Polytec 旗下采用连续扫描技术的 CSI 光学轮廓仪。
彩色表面成像技术能清晰呈现难以察觉的表面细节。直观的三维高度彩色图或生动的图形化表达，不仅能提升观测效果，更能提供可靠的数值表征，为各类应用场景提供有力支持。
表面的答案
