光学计量及其发展趋势

光学计量供应商正在响应客户对更高数据密度和更复杂应用的需求，通常是在困难的环境中。AZoM采访了ZYGO的彼得·德·格鲁特博士，谈论了他围绕这个主题的想法和专业知识，以及他如何认为ZYGO将引领行业向前发展。

你能简单描述一下ZYGO，你们销售的产品种类，以及你们服务的市场吗?

当然!50年前，ZYGO由康涅狄格州的企业家创立，为光学制造提供定制光学和精密工程系统。作为光学制造活动的自然延伸，用于定位和表面分析的计量仪器在公司发展的早期就成为业务的一部分。如今，我们销售的产品中约有三分之二属于计量领域，而另外三分之一则延续了最先进光学技术的传统。我们的大多数计量系统满足半导体光刻、消费电子、光学测试、精密制造等领域的高精度需求，一般来说，高性能尺寸计量是工艺开发和制造良率的关键。

图片致谢:ZYGO

你在ZYGO的角色是什么?

我已经在ZYGO工作了25年，幸运的是，我为公司创始人之一卡尔·扎诺尼工作，直到他2009年退休。Carl对创新充满热情，并始终将新理念作为ZYGO商业模式的基础。今天我负责ZYGO的创新过程，这是一种真正的快乐。世界上很少有地方能让你发明一项新技术，然后看着它发展成解决客户问题的新产品。我所做的大部分工作都涉及到计量方面的业务，包括用于舞台计量的激光位移干涉仪、干涉显微镜、外差光学编码器、激光菲索干涉仪和其他仪器。都是好的物理和具有挑战性的工程。

你认为光学计量学的主要趋势是什么?

计量市场的主要推动力是为越来越复杂的应用提供更高的数据密度，通常是在困难的环境中。有几个例子可以说明这一点。我们随身携带的智能手机有令人惊叹的镜头，由多种非球面元素组成。透镜组件的制造产量不仅取决于这些复杂的非球面的形状，还取决于各种内置功能，这些功能使单个透镜在装入透镜筒时能够对齐。制造商希望尽可能多的信息，他们可以得到的表面和联锁对齐功能，尽可能快，高信心。我们一直在使用COMPASS™系统来满足这一需求，该系统结合了干涉显微镜、多轴分段和全新的软件，用于评估镜头模具和单个生产镜头。

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另一个例子是大型平面光学的测试，其中越来越强调详细的全场3D成像，涵盖形式，波浪形甚至表面粗糙度。我们最近推出了VeriFire™HDX配有1100万像素的摄像头和配套的光学设备。该系统可能保持着激光菲索干涉仪数据速率的世界纪录——每秒2.5亿个独立的表面形貌点，噪声水平不到1纳米。当我在80年代开始我的职业生涯时，这种表现是很难想象的。

你提到过困难的环境。你是说振动吗?空气扰动?

是的，震动和乱流都有。人们常说干涉术的最大优点是灵敏度高，而它的最大缺点是…灵敏度高!因此，我们必须找到保持测量精度和灵活性的方法，同时使应用在有显著振动和空气湍流的领域。例子包括我们SureScan™显微镜上的技术，还有DynaPhase™激光干涉仪的动态数据采集。这些技术有助于使仪器更接近生产车间。在其他环境不具有挑战性的情况下，这些技术提高了仪器安装的可靠性、准确性和易用性。

你的想法是从哪里来的?创新从何而来?

我们从倾听客户的意见开始，始终寻找代表机遇的关键未被满足的需求。然后开始头脑风暴。我们在内部产生了许多解决方案，依靠专门的创新科学家团队，以及ZYGO内部的产品工程和营销团队。衡量创新生产力的一个标准是该公司获得的近1000项美国和外国专利，其中超过80%是在过去20年里获得的。但我们也是更大的光学工程社区的积极成员，从技术文献中汲取并贡献。在新英格兰的乡村，我们有时会感到有点孤立，所以我们利用我们在全球范围内的客户和专业关系来增加我们的创意产生。

ZYGO是否与Academia直接合作过?

是的!一个很好的例子就是我们与诺丁汉大学制造计量团队的持续合作。他们在那里安装了一个NewView™系统，并使用该系统从事面积表面形貌测量的理论和面向应用的研究。活动的一个焦点是增材制造表面的计量，这是很难测量的，因为高坡度和复杂的特征，以前认为超出了干涉测量方法的范围。ZYGO的MoreData™功能是这一应用的一个突破，使干涉测量技术可以说是增材制造表面形貌分析的金标准。

光学制造对ZYGO来说还重要吗?

绝对的。很多熟悉我们计量产品的人都惊讶于ZYGO强大的光学业务。我们为我们的仪器制造了许多光学元件，例如我们的Fizeau干涉仪的UltraFlat™和UltraSphere™参考光学。ZYGO还参与了几个备受瞩目的“大科学”项目。亚博老虎机网登录我们为LIGO和Virgo引力台提供了一些有史以来最精确的光学仪器，这两个引力台最近获得了2017年诺贝尔物理学奖。我们还建立了最新的第五代，0.5-NA微场曝光工具的极端紫外线光刻。多年来，ZYGO一直是激光聚变放大器和国家点火装置的主承包商。在不同的规模上，ZYGO为广泛的市场设计和组装光学组件，包括医疗和生命科学。亚博老虎机网登录

最后的想法吗?

从光学工程到先进的光子器件，在广阔的光学保护伞下的一切都在蓬勃发展。现在是在这个领域工作的大好时机。ZYGO有很多新产品，我们正在投资于下一代的创新和技术进步，为计量和光学制造。这值得一看ZYGO网页和我们的研究论文以了解最新的发展。

关于德·格鲁特博士

德格鲁特博士是一名发明家、科学家和研发经理，专门从事光学计量。他的研究获得了135项美国专利和150项技术出版物。他是SPIE的会员，美国光学学会的会员，诺丁汉大学的名誉教授，以及应用光学社区的活跃和热情的成员。