共聚焦显微的基本原理

共聚焦显微(或共聚焦成像)，第一步，将“光源针孔”成像在表面的聚焦点上，第二步，将该聚焦点成像在“辨别针孔”上。下图阐述了共聚焦显微镜的光学原理：

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说明：1 光源；2 光源针孔；3 半透半反镜；4 色差物镜；5 工件；6 鉴别针孔；7 光探测器；8 垂直移动装置；a 聚焦在工件上的光束;b 离焦光束。

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这种光学系统的特点：

• 两个针孔为共轭针孔(共聚焦原理);
• 光穿过物镜两次(方向相反);
• 装置是同轴的。 

色差物镜沿垂轴方向移动，当光束聚焦于工件表面时，信号将达到最大值。因此，可通过分析探测器信号来检测表面高度。

轴向色散原理

在色散光学系统中,任意给定点——源和像的位置取决于光束的波长。当照明光束为复色时,色散光学系统出现与照明光束光谱相对应的连续图像。

轴向色散是所有折射、衍射和折射率梯度变化光学系统所固有的物理属性。

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说明:1 点光源，2 色散物镜；a 最短波长焦距，b 最长波长焦距；c 轴向色散。

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共聚焦显微测量仪的用途

共聚焦显微测量仪，由横向扫描系统和探测系统组成。基于共焦彩色色散光学原理的非接触式探测系统来确定表面高度。

共聚焦显微测量仪可以进行轮廓测量。高度测量范围通常只允许测量平坦或稍微弯曲的工件上的表面纹理；通常，高度测量范围小于几毫米。