光学共焦显微镜现己广泛地应用于微机械、生物样品、材料及微电子器件的三维测量,但经典的光学共焦显微镜由于原理性限制,其分辨率与精确度远低于接触式传感器.现结合双频激光干涉仪和共焦显微镜的优点,使激光干涉共焦显微镜不仅横向分辨率高,而且使纵向分辨率达到0.1nm,扩展不确定度U95=13.4 nm,使之能测量纳米量级形位变化,而且测量值直接溯源至激光波长.

激光干涉仪和高精度位移传感器的非线性一般为1～5 nm,为了对这样的非线性进行测量, 必须使用高精度测量方法,并建立高精度测量装置.文中描述了高精度拍频法布里*.珀罗激光干涉仪,和利用它对工业激光干涉仪的非线性进行的测量实验.测量范围大于1.3 μm, 测量不确定度约为2 nm.

2000年1月，在北京中国计量科学研究院进行了由瑞士联 邦计量局（OFMET）主持的纳米样板——一维光栅的国际比对。运用两种激光器，利用李特 洛( littrow)衍射法对光栅栅距进行了精确测量，并对测量结果的合成标准不确定度作了详细分 析。

SPM是在纳米尺度上进行测量的重要的测量仪器之一,随着SPM进入工业测量领域,SPM的校准、量值溯源和测量不确定度分析已经成为SPM能够作为计量仪器使用的关键所在.文章论述了一种计量型原子力显微镜的构成、校准以及在国际比对中的应用.

提出一种融合共焦显微技术和偏振干涉技术的偏振干涉共焦显微测量方法.利用共焦技术进行准确的焦点定位,以获得最佳的测量光斑;同时,利用照射到台阶边缘的不同偏振方向(平行和垂直于台阶边缘)的线偏振光反射后产生的相位变化不同这一特性,进行边缘定位.相位变化是利用外差干涉测相的方法得到的.这一系统完全符合共光路原则,有很强的抗干扰能力.利用该系统对标准线宽样板进行了测量,测量结果与中国计量科学研究院用原子力显微镜测量的结果,以及厂商提供的可溯源到美国NIST光学线宽标准的测量值都符合的很好;还对同一刻线进行了5次重复性测量,其极限偏差为20 nm.