TWI579525B - 運動物件之絕對定位距離與偏擺角度同步量測之光學系統與方法 - Google Patents
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Description
本發明為一種光學系統與方法，特別是指一種可以同時偵測絕對定位距離與偏擺角度的光學系統與量測方法。
隨著市場上的需求、光學元件和電子元件的蓬勃發展，建立具有奈米層級解析度的系統已非難事。目前市場上常看見的量測儀包括白光干涉儀、菲佐干涉儀和麥克森干涉儀，並搭配相移術及相位分析等技術便可讓解析度達到次微米或者奈米絕對距離量測之層級。
在這些精密量測的系統中，如果環境或機台自身的機構運作而產生的振動、機台基準位置的校正或待測物放置位置的校正等條件沒有良好的調整與控制狀態下，可能讓量測的結果產生很大的誤差。而這些會影響量測結果的條件之中，機台位置與待測物放置的校正更是精密量測中不可或缺的重要要素。
因此，在習用技術中，例如中華民國專利公告第I452262號專利，其係揭露一種同時量測位移及傾角之干涉儀系統，其係包含一光源組、一干涉儀組、一視準儀及一訊號處理模組，該光源組設有一發射出非偏振光束的發射器，該干涉儀組設有一偏振分光鏡、一角隅稜鏡、兩一維位置靈敏感測器、一反射鏡板、兩波長延遲片及一偏振片，該視準儀接收該干涉儀組所產生的量測光束為光源且設有一鍍膜片、一二維位置靈敏感測器及一聚焦透鏡，該訊號處理模組接收兩一維位置靈敏感測器的訊號以及二維位置靈敏感測器的訊號，並分別以一訊號處理器進行訊號處理，可得到角隅稜鏡的位移以及傾角。
此外，如Shyh-Tsong Lin 等人，所公開的相移與角度掃描式Savart剪切干涉儀論文中，(Angular scanning white light shearing interferometer, 15
thInternational Conference on Experimental Mechanics, 22-27/July, 2012)，公開了一種量測物件斜率輪廓的技術。在該技術中，如圖1所示，利用設置轉檯10上的Savart稜鏡11當做一個剪切機制，利用兩剪切波前所形成的光程差，同時運用由待測物12與Savart稜鏡11之夾角所產生相移。在本技術中，透過旋轉Savart稜鏡11角度Δα，檢偏板13穿透軸在X軸方向。光線沿著Z軸穿過起偏板14與分光鏡15後，光線會變呈線性偏極光，透過Savart稜鏡11，將光剪移為兩道光eo與oe，且剪切距離為S。當光由待測物12反射回來之後，再次經過Savart稜鏡11將兩道光合併，藉由分光鏡15導引至檢偏板13，進而產生干涉而被光感測器16感測。
習用技術中也有利用馬達上之光學尺或陶瓷壓電元件之內部感測器來進行量測，但其精度及功能皆無法由使用者進行彈性修改。此外，習用技術的方式也無法即時得知待測物之傾斜角，需經過掃描及大量運算後才能得知，進而影響量測的效率。
本發明提供一種光學系統，其係利用雙折射元件之特性形成兩道相互正交的光路，並在兩道光路離開系統時，部分反射形成參考光以及部分穿透與形成測物光。當測物光由待測物反射回到系統時，由於測物光與參考光之間的光程差產生干涉，藉由該干涉資訊可以同時快速量測出物件上之兩位置的絕對距離、表面形貌與偏斜姿態，例如：翻滾(roll)、俯仰(pitch)與偏擺(yaw)。此外，根據距離與傾斜的資訊，可以用來調整物件於空間中的姿態並減少因傾斜而造成的誤差。由於絕對距離及傾斜度量測具有定位及阿貝誤差校正之優點，因此本發明的光學系統可應用於各式工具機之校正上，並使工具機之精度提升。
本發明提供一種光學干涉系統，透過內有聚焦透鏡以及Savart稜鏡的光學系統，使得光束形成兩道偏極性相互正交的平行光，最後經過特殊鍍膜之分光鏡同時產生反射及穿透現象。而經穿透現象的光打到待測物後再反射回量測系統，如此便會使在量測系統出口反射回去的光與待測物反射回去的光進行干涉。之後，以此訊號偵測個別單一波長的光強度，並反推個別波長的相位值，便可利用這兩個資訊重建出等效波長的相位值，以得到等效波長的光程差，並以此作為光學系統與待測物之間的絕對距離。透過本發明的系統可以形成多點量測，進而測得物件的傾斜狀態。
在一實施例中，本發明提供一種光學系統，包括有一聚焦透鏡、一雙折射分光元件以及一分光元件。該聚焦透鏡，用以聚焦一光束。該雙折射分光元件，用以將聚焦的光束分光，以形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光。該分光元件，用以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上而反射形成一第一物光以及一第二物光，該第一物光與該第二物光進入該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光，該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。
在另一實施例中，本發明提供一種光學干涉系統，包括有：一光源、一導光元件以及一光學系統。該導光元件，與該光源偶接，用以導引該光源產生之光束。該光學系統，與該導光元件偶接，該光學系統更具有聚焦透鏡、雙折射分光元件以及分光元件。該聚焦透鏡，用以聚焦該光束。該雙折射分光元件，用以將聚焦的光束分光，以形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光。該分光元件，用以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上而反射形成一第一物光以及一第二物光，該第一物光與該第二物光進入該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光，該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。
在又一實施例中，本發明提供一種光學干涉系統，包括：一光源、一極化單元、一偶合器、一導光模組以及一光學系統。該光源，用以提供複數個光束，每一個光束具有一波長。該極化單元，用以將該複數個光束偏極化。該偶合器，用以將該複數個偏極化光束合成一偵測光束。該導光模組，與該偶合器相偶接，以導引該偵測光束。該光學系統，與該導光模組偶接，用以接收該偵測光束，該光學系統更具有一聚焦透鏡、一雙折射分光元件以及分光元件。該聚焦透鏡，用以聚焦該偵測光束。該雙折射分光元件，用以將聚焦的偵測光束分光，以形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光。該分光元件，用以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上而反射形成一第一物光以及一第二物光，該第一物光與該第二物光進入該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光，該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。該光學系統更包括有一第一分光模組、一第二分光模組、一光感測模組以及一運算處理裝置。該第一分光模組，用以將該合光光束分成對應不同波長的分光光束。該第二分光模組，用以將不同波長的分光光束分成對應不同偏極態的第一干涉光以及第二干涉光。該光感測模組，用以感測不同波長的之第一與第二干涉光，以產生相應之干涉光強資訊。該運算處理裝置，根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向相隔(lateral separation)距離，進而決定該物件之一傾斜擺角。
在一實施例中，本發明提供一種絕對定位距離與偏擺角度同步量測之光學方法，其係包括有下列步驟：首先提供一聚焦光束，接著，利用一雙折射分光元件將該聚焦光束分光，形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光。然後再利用一分光元件以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上，而反射形成一第一物光以及一第二物光，該物件反射的第一物光與該第二物光通過該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光。接著，使該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。然後，感測該合光光束中之第一與第二干涉光之干涉光強資訊。最後，根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向相隔距離，進而決定該物件之一傾角。
在另一實施例中，光源可以為多波長的光源，產生該多波長光源更包括有下列步驟，以一光源產生複數個光束，每一個光束具有一波長。接著將該複數個光束偏極化。然後將該複數個偏極化光束合成一偵測光束。最後，以一聚焦透鏡，用以將該偵測光束聚焦以形成該聚焦光束。而分析多波長的干涉光束更包括有下列步驟：使用一第一分光模組將該合光光束分成對應不同波長的分光光束。接著使用一第二分光模組將不同波長的分光光束分成對應不同偏極態的第一干涉光以及第二干涉光。在下一步驟中，利用光感測模組，用以感測不同波長的之第一與第二干涉光，以產生相對應之干涉光強資訊。最後使用一運算處理裝置，根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向距離，進而決定該物件之一傾角。
請參閱圖2A所示，該圖為本發明之光學系統實施例示意圖。光學系統2包括有一聚焦透鏡20、一雙折射分光元件21以及一分光元件22。該聚焦透鏡20，設置於該光學系統2內部，用以聚焦一光束90。在一實施例中，該光束90係經由一光源發出，並經由偏極化元件之後，透過光纖300的導引而至該聚焦透鏡20。在一實施例中，該光源係為一紅外線光源，但不以此為限制。該雙折射分光元件21，設置於該光學系統2內部且位於該聚焦透鏡20之一側，用以將聚焦的光束分光，以形成偏極態相互正交以及光路相互平行之第一偏極光91a以及第二偏極光91b。該雙折射分光元件21係為雙折射性材料所構成，在本實施例中，該雙折射分光元件21可以為Savart稜鏡，但不以此為限制，如Wollaston稜鏡、Nomarski稜鏡及光柵等元件。如圖2B所示，當入射光90被偏極化之後，以45度極化態Ein，如圖2B(a)所示，進入到Savart稜鏡21會分成兩道偏極態相互垂直的光，分別是eo-偏極化光91a和oe-偏極化光91b，如圖2B(b)所示。而這兩道光在空間中會以相互平行的狀態前進，並保持其偏極態，且光強度個別為原本入射光的50%。
再回到圖2A所示，該分光元件22，設置在光學系統2之端部，使得該eo-偏極化光91a和oe-偏極化光91b離開該端部時，將該第一與第二偏極光91a與91b分光，使部分第一與第二偏極光91a與91b由該分光元件22反射形成一第一參考光92a以及一第二參考光92b，以及使部分第一與第二偏極光91a與91b穿透該分光元件22投射至物件8，進而反射形成一第一物光93a以及一第二物光93b。要說明的是，該分光元件22可以為與光學系統2整合在一起或者是兩個分離的元件。在一實施例中，該物件可以為光柵、待測樣品或者是外部的參考平面等。由該物件8表面反射的第一物光93a與該第二物光93b，再次進入該分光元件22而分別與該第一參考光92a以及該第二參考光92b干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光，該第一與第二干涉光沿原光路回到雙折射分光元件21之後，再次合光而形成一合光光束。由於該第一干涉光與該第二干涉光的偏極態相互正交，因此在合光之後兩光束並不相互干涉。要說明的是，以雙折射分光元件21為Savart稜鏡為例，當兩道第一物光93a以及第二物光93b，再度經過Savart稜鏡時，其結果會再度恢復成原本入射的偏極態，例如：45度偏極態。但其中需注意的是在行進過程中，兩道偏極態相互垂直的光不能有偏極態改變的現象，否則將會在入射Savart稜鏡時再度分開成兩道偏極態相互垂直的光。利用此原理，便可將兩道光以平行的方式分開並個別量測到橫向空間上的資訊，甚至也可利用反射後的可逆性，讓兩道光重新結合成一道偏極態為45度的光，且oe-偏極態和eo-偏極態不會相互干涉，保有原本的資訊。此外，由於兩道光一次性地同步取得物件表面之橫向空間距離，因此即使物件處於與光路同向的震動或運動，也可以不受其影響而取得到物件表面的橫向空間距離，進而得到對定位距離與偏擺角度的資訊。
如圖3所示，該圖為本發明利用前述圖2A之光學系統所形成的光學干涉系統架構示意圖。在本實施中，該系統3中的光源模組30a產生的光束經過極化單元31a偏極化之後所形成的光束通過導光模組33a，本實施例為循環器(circulator)，再進入到光學系統2產生兩道相距Δs的第一與第二偏極光束投射至物件8a。從物件8a反射之後，在光學系統2內和參考光束干涉後，再次合光形成合光光束。該合光光束離開光學系統2之後經由光纖傳導至導光模組33a，而被導引至極性分光元件(polarization beam splitter, PBS) 35a，用以將合光光束再次分離成第一干涉光以及第二干涉光。分光之後，第一與第二干涉光分別被光感測器36a與36b，例如光偵測器、CCD或CMOS感光元件，偵測出相應的光強度，透過運算處理裝置37a可以演算出個別波長的相位值，再用相移術解出單一波長干涉後在特定光程差之下的相位，並進一步用來反推光程差以得到物件偵測位置的距離d1與d2。在一實施例中，產生光程差的方式可以透過移動光學系統2帶動分光鏡(圖2A的元件22)移動，或者是單獨移動分光鏡的方式來達成。而相移術可以利用三步相移、四步相移、五步相移或 (N+1) 步相移來進行演算。最後再根據兩道光的距離Δs以及距離d1與d2即可以得知物件8a的傾斜角度。
為增加量測階高或量測物件深度範圍之限制，可利用多波長干涉方式，並使用波長相當接近之兩個波長達成接近釐米等級之等效波長，如1569.18奈米和1564.68奈米的雙波長干涉，可產生545.61微米之等效波長，但不以此為限制，可以根據需求而定。在一實施例中，如圖4所示，其係為本發明之光學干涉系統架構實施例示意圖。在本實施例中，該光學干涉系統3包括有一光源模組30、一極化單元31、一偶合器32、一導光模組33以及光學系統2。在本實施例中的光源模組30為雙光源301與302所構成的模組，每一個光源301與302為紅外線光源，分別提供不同波長，但是兩波長相當接近的紅外線。本發明中所使用的多波長干涉術，可以應用於量測階高落差較大的標準階高塊上以擴大其量測的範圍。以雙波長為例，其應用方式首先針對兩種波長
與
個別進行相移術，並求得其未知相位
與
，得到未知相位
與
後，將這兩個相位資訊進行相減，便可得到等效波長的相位資訊
，其公式如式(1)。
………..…..(1)
其中
則為等效波長，
與
分別為兩種不同波長
與
的相位資訊，
則是等效波長的相位資訊。而
的公式如下式(2)所示。
…………….(2)
如圖5所示，多波長應用原理，以兩波長為例，是於兩種不同波長
與
之間取公倍數的關係，當個別波長
與
之間的週期不同，兩者之間的相位關係需經過共同公倍數的週期後才能重複出現一樣的相位關係，因此可利用這樣的原理而產生出等效波長
，進而擴大量測的距離範圍。
由光源301以及302所產生的不同波長
與
的紅外線光束經由極化單元31而形成偏極化的光束。在本實施例中，極化單元31更具有第一極化元件310與第二極化元件311分別與該光源301與302偶接。本實施例中，所形成的兩道具有偏極態的光束所具有的偏極角度為45度，但不以此為限制。兩道極化的光束經由光纖300的導引至該偶合器32。經由偶合器32將該兩道極化的光束合成為一道可在光纖300內傳輸的偵測光束。在一實施例中，該偶合器32可以使用高密度波長分波多工器 (Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM)。該偶合器32與該導光模組33偶接，該導光模組33接收來自於偶合器32的合光光束。本實施例中，該導光模組33包括有光纖300與循環器33，其中之一光纖300連接該偶合器32與該循環器33，另一光纖300則連接該循環器33以及該光學系統2。循環器33用以提供讓偵測光束通過而進入到光學系統2。
光學系統2的結構如圖2A所述，進入到光學系統2的偵測光束，會形成兩道偏極態相互正交的第一偏極化光(eo波)以及一第二偏極化光(oe波)，且相距Δs，而投射至物件8a上。本實施例中所述的物件8a為一光柵，但不以此為限。由物件8a 反射形成第一物光以及第二物光分別保有原本第一與第二偏極光的偏極態，在進入到光學系統 2之後，分別與被光學系統2所具有的分光元件反射的第一參考光以及第二參考光相互干涉，以形成第一與第二干涉光。第一與第二干涉光經由光學系統2內的Savart稜鏡再次合光，形成不相互干涉的一合光光束。
合光光束經過該循環器330被導引至第一分光模組34，用以將該合光光束，分成對應不同波長的第一與第二分光光束。在本實施例中，第一分光模組34為DWDM，使得其中的第一分光光束為對應光源301波長
的分光光束，其內含對應該波長
的第一干涉光以及第二干涉光；同樣地，第二分光光束則為對應光源302波長
的分光光束，其內含有對應該波長
的第一干涉光以及第二干涉光。
隨後，第一分光光束經由光纖的導引至第二分光模組35，其係具有分光元件351以及分光元件352。其中，分光元件351經由光纖300與該第一分光模組34偶接，分光元件351用以將該第一合光光束分成對偏極態相互正交且對應波長
的第一干涉光束
以及第二干涉光束
，而分光元件352經由光纖300與該第一分光模組34偶接，分光元件352用以將該第二干涉光束分成偏極態相互正交且對應波長
的第一干涉光束
以及第二干涉光束
。第二分光模組35更進一步的與光感測模組36偶接，其中，光感測模組36具有複數個光感測單元360~363，分別感測對應波長
與
的第一與第二干涉光束，進而產生相應的干涉光強資訊。在一實施例中，光感測單元為光偵測器、CCD或者是CMOS感測元件。
光感測模組36與一運算處理裝置37電性連接，該運算處理裝置37具有運算處理能力，可以為工作站或電腦的裝置，但不以此為限制。運算處理裝置37具有相位求解的基本演算法，例如：三步相移、四步相移、五步相移以及 (N+1) 步相移，用以根據干涉光強資訊解析出第一干涉光束
與
以及第一干涉光束
與
所對的物件高度d1與d2。由於經過Savart透鏡所形成的第一與第二偏極光束之間的距離Δs為已知，因此根據物件高度d1與d2以及距離Δs即可以得知物件的傾斜狀態。
綜合上述，本發明之運動物件之絕對定位距離與偏擺角度同步量測之光學系統與方法可以用單點量測之方式，達到同時以及快速的測出物件上之兩位置的絕對距離、表面形貌與偏斜姿態，因此具有用來定位及阿貝誤差校正之優點，可應用於各式工具機之校正上，並使工具機之精度提升。具有高精度及阿貝誤差校正之量測系統可增加工具機的量測物種類，甚至可用來當作晶圓曝光機等，提升產業之附加價值。
以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧轉檯
11‧‧‧Savart稜鏡
12‧‧‧待測物
13‧‧‧檢偏板
14‧‧‧起偏板
15‧‧‧分光鏡
16‧‧‧光感測器
2‧‧‧光學系統
20‧‧‧聚焦透鏡
21‧‧‧雙折射分光元件
22‧‧‧分光元件
300‧‧‧光纖
3、3a‧‧‧光學干涉系統
30、30a‧‧‧光學模組
301、302‧‧‧光源
31、31a‧‧‧極化單元
310‧‧‧第一極化元件
311‧‧‧第二極化元件
32‧‧‧偶合器
33、33a‧‧‧導光模組
330‧‧‧循環器
90‧‧‧光束
91a‧‧‧第一偏極光
34‧‧‧第一分光模組
35‧‧‧第二分光模組
351‧‧‧分光元件
352‧‧‧分光元件
36‧‧‧光感測模組
36a、36b‧‧‧光感測器
360~363‧‧‧光感測單元
37、37a‧‧‧運算處理裝置
91b‧‧‧第二偏極光
92a‧‧‧第一參考光
92b‧‧‧第二參考光
93a‧‧‧第一物光
93b‧‧‧第二物光
8、8a‧‧‧物件
11‧‧‧Savart稜鏡
12‧‧‧待測物
13‧‧‧檢偏板
14‧‧‧起偏板
15‧‧‧分光鏡
16‧‧‧光感測器
2‧‧‧光學系統
20‧‧‧聚焦透鏡
21‧‧‧雙折射分光元件
22‧‧‧分光元件
300‧‧‧光纖
3、3a‧‧‧光學干涉系統
30、30a‧‧‧光學模組
301、302‧‧‧光源
31、31a‧‧‧極化單元
310‧‧‧第一極化元件
311‧‧‧第二極化元件
32‧‧‧偶合器
33、33a‧‧‧導光模組
330‧‧‧循環器
90‧‧‧光束
91a‧‧‧第一偏極光
34‧‧‧第一分光模組
35‧‧‧第二分光模組
351‧‧‧分光元件
352‧‧‧分光元件
36‧‧‧光感測模組
36a、36b‧‧‧光感測器
360~363‧‧‧光感測單元
37、37a‧‧‧運算處理裝置
91b‧‧‧第二偏極光
92a‧‧‧第一參考光
92b‧‧‧第二參考光
93a‧‧‧第一物光
93b‧‧‧第二物光
8、8a‧‧‧物件
圖1為習用技術之表面曲度光學檢測架構示意圖； 圖2A為本發明之光學系統實施例示意圖； 圖2B為偏極態相互正交的第一與第二偏極光束示意圖； 圖3為本發明之利用光學系統所形成的光學干涉系統架構實施例示意圖； 圖4為本發明之光學干涉系統架構另一實施例示意圖；以及 圖5為雙波長所構成之等效波長示意圖。
2‧‧‧光學系統
20‧‧‧聚焦透鏡
21‧‧‧雙折射分光元件
22‧‧‧分光元件
300‧‧‧光纖
90‧‧‧光束
91a‧‧‧第一偏極光
91b‧‧‧第二偏極光
92a‧‧‧第一參考光
92b‧‧‧第二參考光
93a‧‧‧第一物光
93b‧‧‧第二物光
8‧‧‧物件
Claims (21)
- 一種光學系統，包括有： 一聚焦透鏡，用以聚焦一光束； 一雙折射分光元件，用以將聚焦的光束分光，以形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光；以及 一分光元件，用以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上，而反射形成一第一物光以及一第二物光，該第一物光與該第二物光進入該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光，該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該分光元件為一雙折射晶體材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該光束為紅外線或者是具有多波長之光束。
- 一種光學干涉系統，包括有： 一光源模組，用以產生一偵測光束； 一導光元件，與該光源模組偶接，用以導引該偵測光束； 一光學系統，與該導光元件偶接，該光學系統更具有： 一聚焦透鏡，用以聚焦該偵測光束； 一雙折射分光元件，用以將聚焦的光束分光，以形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光；以及 一分光元件，用以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上而反射形成一第一物光以及一第二物光，該第一物光與該第二物光進入該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光，該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。
- 如申請專利範圍第4項所述之光學干涉系統，其中該分光元件為一雙折射晶體材料。
- 如申請專利範圍第4項所述之光學干涉系統，其中該導光元件為光纖。
- 如申請專利範圍第4項所述之光學干涉系統，其係更包括有： 一光感測器，用以接收該第一與第二干涉光，以產生相應之干涉光強資訊；以及 一運算處理裝置，根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向相隔距離，進而決定該物件之一傾角。
- 如申請專利範圍第4項所述之光學干涉系統，其中該光源模組為紅外線光源模組或者是具有多波長之光束之光源模組。
- 如申請專利範圍第4項所述之光學干涉系統，其中該光源模組更包括有： 一光源，用以提供複數個光束，每一個光束具有一波長； 一極化單元，用以將該複數個光束偏極化； 一偶合器，用以將該複數個偏極化光束合成一偵測光束；以及 一導光模組，與該偶合器相偶接，以導引該偵測光束。
- 如申請專利範圍第9項所述之光學干涉系統，其中該導光模組更包括有： 一第一光纖，與該偶合器偶接； 一循環器，與該第一光纖相偶接；以及 一第二光纖，與該循環器以及該光學系統相連接。
- 如申請專利範圍第10項所述之光學干涉系統，其係更包括有： 一第一分光模組，用以將該合光光束分成對應不同波長的分光光束； 一第二分光模組，用以將不同波長的分光光束分成對應不同偏極態的第一干涉光以及第二干涉光； 一光感測模組，用以感測不同波長的之第一與第二干涉光，以產生相對應之干涉光強資訊；以及 一運算處理裝置，根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向距離，進而決定該物件之一傾角。
- 如申請專利範圍第11項所述之光學干涉系統，其中該第一分光模組為一高密度波長分波多工器。
- 如申請專利範圍第11項所述之光學干涉系統，其中該第二分光模組具有複數個偏極態分光器。
- 如申請專利範圍第9項所述之光學干涉系統，其中該偶合器為一高密度波長分波多工器。
- 一種絕對定位距離與偏擺角度同步量測之光學方法，其係包括有下列步驟： 提供一聚焦光束； 利用一雙折射分光元件將該聚焦光束分光，形成偏極態相互正交之第一以及第二偏極光； 利用一分光元件以將該第一與第二偏極光分光，使部分第一與第二偏極光由該分光元件反射形成一第一參考光以及一第二參考光，以及部分第一與第二偏極光穿透該分光元件投射至一物件上，而反射形成一第一物光以及一第二物光，該物件反射的第一物光與該第二物光通過該分光元件而分別與該第一參考光以及該第二參考光干涉形成一第一干涉光以及一第二干涉光；以及 使該第一與第二干涉光藉由該雙折射分光元件合光，形成不相互干涉的一合光光束。
- 如申請專利範圍第15項所述之光學方法，其係更包括有下列步驟： 感測該合光光束中之第一與第二干涉光之干涉光強資訊； 根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向相隔距離，進而決定該物件之一傾角。
- 如申請專利範圍第16項所述之光學方法，其中提供該聚焦光束更包括有下列步驟： 以一光源產生複數個光束，每一個光束具有一波長； 將該複數個光束偏極化； 將該複數個偏極化光束合成一偵測光束；以及 以一聚焦透鏡，用以將該偵測光束聚焦以形成該聚焦光束。
- 如申請專利範圍第17項所述之光學方法，其係更包括有下列步驟： 使用一第一分光模組將該合光光束分成對應不同波長的分光光束； 使用一第二分光模組將不同波長的分光光束分成對應不同偏極態的第一干涉光以及第二干涉光； 一光感測模組，用以感測不同波長的之第一與第二干涉光，以產生相對應之干涉光強資訊；以及 一運算處理裝置，根據該干涉光強資訊決定該物件上相應該第一與該第二干涉光之位置深度以及橫向距離，進而決定該物件之一傾角。
- 如申請專利範圍第18項所述之光學方法，其中該第一分光模組為一高密度波長分波多工器。
- 如申請專利範圍第18項所述之光學方法，其中該第二分光模組具有複數個偏極態分光器。
- 如申請專利範圍第17項所述之光學方法，其中該光源更包括有一偶合器，其係為一高密度波長分波多工器。
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