3D激光扫描共焦显微镜是一种可以利用激光测量物体表面形状的显微镜。

有一些具有类似功能的显微镜配备了悬臂等接触式探针，但由于它们接触表面，因此存在损坏或损坏样品的风险。另一方面，形状分析激光显微镜使用光反射，因此可以进行非接触检查。

光学系统与一般共焦激光显微镜相同，但为了获得3D信息，市场上有许多产品通过采用高速MEMS扫描仪和共振扫描仪来缩短扫描时间。

形状分析激光显微镜的应用

形状分析激光显微镜用于检查各种产品并寻找问题。特别是半导体元件和印刷电路板非常小并且具有精致的表面结构，因此通常使用形状分析激光显微镜以非接触、非破坏性的方式对其进行检查。

通过使用没有问题的产品作为参考并将其与已检查产品的图像叠加，您可以快速找到问题区域。此外，由于它是非接触式的，因此可以处理软样品，并且由于不需要特殊的预处理，因此也可用于测试食品。

形状分析激光显微镜原理

形状分析激光显微镜通过照射激光束并检测反射光来获取表面形状信息。

1. 2D形状

光的强度随着距离的平方而衰减，因此监测反射光的强度可以告诉您到表面的距离。此时，如果插入来自非焦点的光，则反射光的增加或减少将被平均，灵敏度将下降。

为了防止这种情况，形状分析激光显微镜采用共焦光学系统，在共轭焦平面上放置一个针孔，以滤除非焦平面中的多余光线。通过沿 X 和 Y 方向进行激光扫描，可以获得到表面的精确距离信息作为二维信息。

2. 3D形状

此外，通过沿Z方向扫描物镜，可以进行三维3D形状分析。与一般光学显微镜一样，根据阿贝定律，平面方向的空间分辨率取决于激光的波长。

因此，如果样品没有问题，则可以使用波长较短（例如405 nm）的近紫外激光进行高分辨率测量。