光学探针式测量方法是一种非接触式测量方法，但它与机械探针法一样，是一种点扫描测量，测量费时，效率不高。

②　干涉显微测量方法

干涉显微测量方法在传统双光束技术的举出上，基于白光干涉的典型方法，通过测量受物体表面形貌调制而变化的光程差（干涉波前相位差）在整个光场中的空间起伏变化，计算得到表面三维轮廓。

干涉显微测量方法的横向分辨率取决于显微镜数值孔径，一般在微米或亚微米量级；横向测量范围取决于显微镜视场，大小在毫米量级；纵向分辨率取决于干涉测量方法，一般可达纳米或0.1纳米量级；纵向测量范围一般在波长量级。因此干涉显微测量方法比较适宜于测量尺寸在微米量级，表面尺寸在毫米或亚毫米量级的表面形貌。该方法尤其适合大范围、高精度、不连续表面（尤其是阶梯面）的测量。

1.1.3 表面微观形貌测量技术的研究现状和发展趋势

1.2 研究意义和目标

    本论文题为“白光轮廓仪的整体系统设计”，研究目标是设计光机电系统完成对以蓝宝石衬底为代表的超光滑表面粗糙度的测量。

1.2.1 超光滑表面

在常规光学系统中,用于反射、折射的光学元件表面粗糙度Ra0.012μｍ才能使用, 而在短波光学领域, 特别是强激光、软X 射线以及光刻系统等, 对光学元件表面粗糙度的要求极为苛刻, 其明显特征是表面粗糙度小于1nm,从而产生了超光滑表面的概念。所谓超光滑表面[23-24]是指其表面粗糙度Ra小于1nm 的表面, 并且具有较高的面形精度和较低的表面波纹度, 无表面疵病和亚表面损伤, 具有完整的晶格结构。

1.2.2 蓝宝石介绍

人造蓝宝石（Al2O3)又称白宝石，是一种透明的，物理特性、机械特性和化学特性三者独特结合的优良材料，具有极好的电气特性和介电特性；化学性质非常稳定，不溶于大多数的酸溶液；光透性能好，对红外线透过率高；耐磨，硬度仅次于金刚石，达莫氏9级；有很好的热特性，在高温下仍具有较好的稳定性，熔点为2030℃，因此被广泛应用于工业、国防和航空航天等领域，如用作固体激光、红外窗口、半导体芯片的衬底片（如图1-3）、精密耐磨轴承等高技术领域中零件的制造材料[