半透明材料纳米级厚度与表面形貌检测，如何选择高精度光学方案克服光线散射难题？【在线质控, 非接触测量】

1. 半透明物体的基本结构与技术要求

半透明物体，顾名思义，是介于完全透明和完全不透明之间的一类材料。当光线照射到这类物体上时，一部分光会被其表面反射，一部分会被吸收，而另一部分则会穿透物体表面进入内部，并在内部发生散射或被后续界面反射。

想象一下，这就像你试图用手电筒测量一块磨砂玻璃的厚度。光线不仅会从磨砂玻璃的表面反射回来，还会有一部分光穿透进去，在玻璃内部反复折射、散射，甚至从玻璃的背面反射回来。这使得我们很难精确地判断到底是哪个“光点”代表了玻璃的真正前表面。

因此，在对半透明物体进行测距时，我们面临的主要技术挑战在于：

• 多重反射与散射： 光线在物体内部的散射和多层界面的反射，会导致传感器接收到的“反射光斑”变得模糊、扩散，甚至出现多个光斑，使得难以准确定位物体表面。

• 光强衰减： 光线在穿透半透明物体时会因吸收和散射而衰减，导致有效反射信号减弱，影响信噪比。

• 折射率影响： 光线从空气进入半透明物体时会发生折射，改变光路，如果传感器没有针对折射进行补偿，会引入测量误差。

• 材料均匀性： 半透明材料内部结构或成分不均一，也会导致光传播路径和反射特性不规则。

为确保测量精度，我们需要精确获取以下参数：

• 表面距离： 准确识别物体最外层表面的位置。

• 层厚度： 如果是多层半透明材料，需要测量各层精确厚度。

• 表面形貌： 包括平整度、粗糙度等，这要求传感器能区分细微的高度变化。

2. 针对半透明物体的相关技术标准简介

针对半透明物体的测量，行业内通常关注以下几个监测参数的定义和评价方法：

• 厚度（Thickness）： 指物体在某个方向上的尺寸。对于单层半透明材料，通常指其从正面到背面的距离；对于多层材料，则可能指每一层的平均厚度或局部厚度。评价方法通常是点对点测量，或通过扫描获取截面数据。

• 表面粗糙度（Surface Roughness）： 描述物体表面微观不平整度的参数，通常用Ra、Rz等指标表示。对于半透明物体，由于光线可能穿透，实际测量的粗糙度是其物理表面和光学表面（即光线主要反射层）的综合体现。评价方法通常是基于光学轮廓仪或干涉仪对表面微观形貌的扫描和数据分析。

• 平面度（Flatness）： 描述物体表面偏离理想平面的程度。对于薄片状半透明材料，平面度对其功能性（如光学器件的成像质量）至关重要。评价方法涉及在整个表面上进行多点测距，然后通过计算拟合出基准平面并分析各点与基准平面的偏差。

• 平行度（Parallelism）： 指物体两个相对表面之间的平行程度。对于半透明板材或薄膜，其上下表面的平行度直接影响其光学均匀性。评价方法通常是分别测量两个表面的形貌，然后计算它们之间的相对倾斜和距离变化。

这些参数的测量和评价，都要求测量设备能够有效应对半透明材料带来的光学挑战，准确捕捉光线与材料的关键相互作用信息。

3. 实时监测/检测技术方法

在半透明物体测距领域，市面上有多种成熟的技术方案，它们各有侧重，解决了不同场景下的精度和效率需求。

3.1 市面上各种相关技术方案

3.1.1 激光三角测量技术

激光三角测量原理是工业领域中应用最广泛的非接触式测距技术之一。其基本思想是利用几何三角关系来计算距离。

工作原理和物理基础：

想象一下，我们有一束激光手电筒和一个照相机，它们之间保持固定的距离（这个距离称为基线L）。当激光手电筒向被测物体表面发射一束激光，形成一个光点时，这个光点反射回来的光线会被旁边的照相机接收到。如果被测物体远，光点在照相机上的位置就偏向一侧；如果物体近，光点就偏向另一侧。通过测量光点在照相机（通常是位置敏感探测器，如CMOS或CCD阵列）上移动的距离，结合预先校准好的传感器内部几何参数，我们就能计算出物体与传感器的距离。

具体来说，激光器发出的激光束以某一角度（例如，与基线成 theta_e 角）射向被测物体表面P。反射光被接收光学系统（镜头）收集，并聚焦到探测器（例如CCD或CMOS线阵）上的某个位置P'。当被测物体移动时，其距离传感器的高度 h 发生变化，光斑在探测器上的位置 y' 也会随之移动。

通过传感器内部的几何关系，可以推导出距离 h 与光斑位置 y' 之间的关系。一个简化的公式可以表示为：

h = L * sin(theta_r) / (sin(theta_e) + (y'/f_l) * cos(theta_e))

其中，L 是激光发射器和接收器之间的基线距离，theta_e 是激光发射角，theta_r 是接收器的中心接收角，f_l 是接收镜头焦距，y' 是光斑在探测器上的偏移量。这个公式通过测量角度和几何关系，将探测器上的位置信息转化为实际距离。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围： 通常从几毫米到数十米，具体取决于传感器设计和激光功率。

• 线性度： 典型值为测量范围的 ±0.05% 至 ±0.5%，高端产品可优于 ±0.01%。

• 分辨率： 从几微米到几十微米不等。

• 响应时间： 快速的能达到毫秒级别，适用于动态测量。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 速度快： 由于是单点测量，且光电转换速度快，适合高速在线检测。

  • 成本相对较低： 相较于一些更复杂的光学系统，激光三角测量传感器通常更具成本优势。

  • 结构简单： 传感器体积相对较小，易于集成到各种工业环境中。

  • 适用性广： 对于大部分不透明或漫反射表面，能提供稳定可靠的测量。

• 缺点及局限性（尤其针对半透明物体）：

  • 半透明物体误差大： 这是其在半透明测距中最大的挑战。当激光照射到半透明物体时，光线会穿透表面并在内部发生散射或从次表面反射。这会导致探测器上接收到的光斑变得模糊、扩散，甚至出现多个光斑，从而难以准确判断哪个光斑中心代表了“真实”的表面位置，进而引入测量误差。

  • 镜面反射困难： 对于高度镜面反射的表面，反射光可能无法按预期路径返回接收器，导致无法测量或测量不稳定。

  • 对表面颜色和材质敏感： 不同颜色和材质对激光的吸收和反射特性不同，可能影响测量稳定性。

  • 有限的测量范围与精度权衡： 随着测量距离的增加，测量精度通常会下降。

3.1.2 色散共聚焦技术

工作原理和物理基础：

色散共聚焦技术利用白光的光谱特性来实现高精度测距。它像是一个能根据颜色来“分辨距离”的特殊望远镜。

其原理是将一束宽带白光（包含多种波长）通过一个特殊的共聚焦物镜。这个物镜有一个神奇的功能：它能将不同波长的光聚焦到不同的空间深度。比如，蓝光可能聚焦在距离物镜较近的地方，而红光则聚焦在较远的地方。

当这束光照射到半透明物体表面时，只有恰好聚焦在物体表面的特定波长的光，能够有效地反射并通过共聚焦针孔（一个非常小的孔，只允许聚焦光通过）被光谱仪检测到。光谱仪会分析返回光的波长分布，哪个波长的光信号最强、最集中，就表明那个波长的光聚焦在了物体表面。通过事先建立好的波长与距离的对应关系，系统就能精确地确定物体表面的距离。对于半透明材料，这种技术可以区分不同层界面的反射信号，因为它只接收聚焦在特定深度的光。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围： 通常在亚毫米到几十毫米之间，例如0.1毫米到30毫米。

• 线性度： 可达到微米甚至亚微米级别，如 ±0.1 µm 到 ±1 µm。

• 分辨率： 极高，通常在纳米级别，如 0.01 µm 到 0.1 µm。

• 采样速率： 可达几十赫兹到上百千赫兹。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 高精度： 能够实现纳米级别的垂直分辨率，远超一般激光三角测量。

  • 适应性强： 对几乎所有表面类型都适用，包括镜面、粗糙、透明、半透明和多层材料，能够准确测量透明材料的层厚。

  • 非接触式： 不损伤被测物。

  • 抗干扰能力强： 共聚焦原理能有效抑制来自非焦平面的散射光，提高信噪比。

• 缺点：

  • 测量范围有限： 通常适用于小范围、高精度的测量。

  • 成本较高： 精密的光学元件和光谱分析系统使其成本较高。

  • 对物镜工作距离要求高： 需要精确调整物镜与被测物之间的距离。

3.1.3 低相干干涉测量（光谱干涉测量）技术

工作原理和物理基础：

低相干干涉测量，也常称为光谱干涉测量，是利用光的干涉现象来测量距离和厚度。它不像普通激光干涉那样需要非常严格的光程匹配，而是使用宽带光（低相干光）来捕捉更丰富的信息。

想象一下，我们有一束包含各种颜色光的“彩虹光束”。这束光被分成两部分，一部分作为参考光，另一部分照射到被测的半透明物体上。当这束光进入半透明物体后，它会在不同的界面（比如空气和材料的界面，或者材料内部不同层之间的界面，以及材料的背面）发生反射。这些从不同界面反射回来的光线，会与那束参考光重新汇合，发生干涉。

由于光线穿透不同深度并从不同界面反射回来，它们走过的路程（光程）是不同的。当这些光重新汇合时，它们之间就会产生特定的干涉图样。这个干涉图样包含了所有反射界面的深度信息。通过对这个干涉图样进行光谱分析（例如傅里叶变换），我们就能识别出不同反射界面的精确深度，从而计算出每一层的厚度。这种技术特别擅长“看穿”透明或半透明材料的内部结构。

物理基础：当一束宽带光（光谱宽度为 Δλ，中心波长为 λ_0）被分为两束，并分别在参考臂和测量臂中传播，最终重组产生干涉时，干涉强度 I 是波数 k = 2π/λ 的函数：

I(k) = I_ref + I_meas + 2 * sqrt(I_ref * I_meas) * |γ(ΔL)| * cos(k * ΔL)

其中 I_ref 和 I_meas 分别是参考光和测量光的强度，ΔL 是两束光的物理光程差，γ(ΔL) 是复相干度。对于低相干光，|γ(ΔL)| 在 ΔL 接近零时达到峰值。通过测量返回光线的频谱，利用傅里叶变换将光谱数据从波数域转换到空间域，可以得到一个“干涉包络”。这个包络的峰值位置精确对应了不同界面的光程差。通过这些光程差，并结合材料的折射率 n，就可以计算出实际的物理厚度 d = ΔL / (2 * n)。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围： 一般在微米到毫米级别，例如 0.005毫米到5毫米，取决于型号和材料。

• 分辨率： 极高，通常可达纳米甚至亚纳米级别，最小可测层厚可达0.01 µm。

• 采样速度： 高达每秒几十千次到上百千次。

• 测量精度： 优于测量范围的 ±0.05% + 0.02 µm。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 高精度和高分辨率： 能够实现极高的厚度测量精度，特别是对薄膜和多层结构。

  • 穿透能力强： 能够穿透透明和半透明材料，同时测量多个内部界面和层厚。

  • 非接触式： 不会损伤被测物。

  • 高速测量： 适合在线批量检测。

• 缺点：

  • 测量范围相对有限： 不适合大范围的距离测量，主要用于厚度测量。

  • 对环境敏感： 易受振动、温度变化等环境因素影响，需要稳定的工作环境。

  • 设备成本较高： 光谱分析和精密光学部件使其价格不菲。

3.1.4 结构光扫描技术

工作原理和物理基础：

结构光扫描技术是一种通过投射特定光图案来获取物体三维形状的方法。它不像单点激光只测量一个点，而是“一眼看过去”就能捕捉整个表面的三维信息。

其原理是传感器向被测半透明物体表面投射已知的几何图案，比如一系列平行条纹、网格或随机点阵。当这些图案投射到具有三维起伏的物体表面时，会因为物体表面的高低不平而发生扭曲和变形。

旁边的一个或多个高分辨率相机捕捉这些被畸变的光图案图像。通过分析这些畸变图像，系统利用与激光三角测量类似的原理，即根据图案上每一点的几何偏移，结合相机和投影仪的相对位置，通过三角测量算法计算出物体表面上每一个点的精确三维坐标。最终，这些离散的点会形成一个密集的三维点云，从而重建物体的完整3D形状和尺寸。对于半透明物体，传感器通常会通过优化算法和光照，尽量识别并优先处理从最上层表面返回的清晰图案信息。

核心性能参数的典型范围：

• 测量范围： 从几毫米到几十厘米，例如Z轴测量范围2.5毫米。

• 测量精度： 通常在微米级别，Z轴重复性可达0.6 µm。

• 横向分辨率： 从几微米到几十微米，例如X轴分辨率4.5 µm。

• 扫描速度： 可达每秒几千次轮廓扫描。

• 点云密度： 每个轮廓可包含数千个点。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 快速获取3D形貌： 能够一次性扫描大面积区域，获得物体完整的3D形状和尺寸数据。

  • 数据丰富： 生成的点云数据可以用于更复杂的几何分析、缺陷检测、体积计算等。

  • 非接触式： 不会损伤被测物。

  • 一体化智能传感器： 许多产品集成了照明、相机、处理器和测量算法，易于部署和使用。

• 缺点：

  • 对表面反射特性敏感： 过亮或过暗的表面，以及半透明材料内部散射，都可能导致图案模糊或识别困难，影响测量精度。

  • 易受环境光干扰： 外部光源可能与投射图案叠加，影响识别。

  • 计算量大： 后期数据处理需要强大的计算能力。

  • 价格较高： 相比单点测距传感器，结构光系统通常更昂贵。

3.2 市场主流品牌/产品对比

这里我们将对比几家在半透明物体测距领域具有代表性的国际品牌及其采用的技术方案。

德国米克朗采用色散共聚焦技术。德国米克朗的开普勒共聚焦传感器在处理半透明和多层材料方面表现卓越。其核心优势在于能够将白光色散并在不同深度聚焦不同波长，从而精准识别物体表面或不同层界面的反射点。这种方法几乎不受表面材质（包括镜面、粗糙、半透明）的影响，能够提供纳米级的垂直分辨率。例如，开普勒 2400系列探头，根据型号，测量范围可达0.2 - 28 mm，线性度在±0.3 µm至±3.0 µm之间，分辨率可达0.012 µm至0.3 µm，采样速率最高70 kHz。这使其成为精密加工、半导体、医疗等领域对精度要求极高的理想选择，特别是需要测量透明材料层厚时。

美国佐高采用白光扫描干涉测量技术。美国佐高的ZeGage Pro光学轮廓仪利用迈克尔逊干涉仪原理，通过垂直扫描来捕获宽光谱白光的干涉条纹。这种技术能以纳米级的精度重建物体表面的三维形貌，并识别透明材料的内部界面。其优势在于极高的垂直分辨率（<0.01 nm RMS）和重复性（<0.1 nm RMS），垂直测量范围可达10 mm。它在测量表面粗糙度、台阶高度和薄膜厚度方面表现出色，特别适用于对表面微观结构有严格要求的行业，如半导体、光学元件和材料科学研究。

英国真尚有采用激光三角测量技术。英国真尚有的ZLDS116激光位移传感器，在特定半透明应用中仍具有优势。该传感器测量范围可达10m，精度最高可优于0.08%，响应时间为5毫秒。ZLDS116提供2mW、5mW和10mW三种激光功率选择，并采用IP66级防护和空气净化系统，适应多种工业环境。该传感器在测量范围和响应速度方面表现突出，适用于对测量速度和环境适应性有较高要求，但对精度要求相对不高的半透明物体测量场景，例如大型透明薄膜的张力控制或卷径测量等。

日本基恩士采用低相干干涉（光谱干涉）技术。日本基恩士的光谱干涉仪系列（如SI-F系列）专注于利用低相干干涉原理，通过分析宽带光在半透明物体内部不同界面的反射干涉图样，来精确计算各层深度和厚度。这种技术对透明及半透明材料的多层厚度测量表现卓越，具有强大的穿透能力和极高的分辨率（0.01 µm最小可测层厚）。其测量范围通常在0.005 – 5 mm，采样速度高达100 kHz，测量精度为±(0.05% F.S. + 0.02 µm)。这使其成为薄膜、玻璃、医疗器械等行业中需要高精度多层厚度检测的理想方案。

加拿大高点采用结构光扫描技术。加拿大高点的高掌G3系列智能传感器（如Gocator 3506）通过向物体表面投射已知图案并捕捉其畸变图像，来重建物体的3D形貌。其优势在于能够快速获取物体完整的3D点云数据，进行尺寸测量、缺陷检测等。对于半透明物体，其先进的光学设计和算法优化有助于减少光线散射造成的误差，并在一定程度上穿透表面测量次表层特征。该系列传感器Z轴测量范围2.5 mm，Z轴重复性0.6 µm，X轴分辨率4.5 µm，扫描速度高达6 kHz。它特别适合在线检测中需要获取复杂3D形状和多维尺寸信息的半透明塑料件、包装材料等。

3.3 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在选择用于半透明物体测距的传感器时，我们需要像挑选工具一样，根据任务的复杂程度和所需结果的精确度来决定。以下是几个关键的“工具属性”和相应的选择建议：

1. 精度与分辨率：

   • 实际意义： 精度代表测量结果与真实值之间的接近程度，分辨率则代表传感器能检测到的最小变化量。对于半透明物体，高精度和高分辨率意味着传感器能更清晰地区分表面反射和内部散射，或者识别薄膜的微小厚度变化。

   • 影响： 如果需要测量像手机屏幕玻璃那样几十微米的薄膜厚度，纳米级的分辨率是必须的；如果只是粗略测量一个半透明塑料盒的高度，毫米级精度可能就足够了。

   • 选型建议： 如果是精密零件、薄膜或多层材料，优先考虑色散共聚焦或低相干干涉传感器，它们通常能提供最高的精度和分辨率。对于一般的距离或尺寸测量，且对穿透性要求不高时，优化后的激光三角测量可能适用。

2. 测量范围：

   • 实际意义： 传感器能够测量物体距离的最小值到最大值。

   • 影响： 测量范围决定了传感器可以处理的物体尺寸或工作距离。半透明物体可能会因为穿透深度不同而对有效测量范围产生影响。

   • 选型建议： 如果需要测量大尺寸物体或长距离，例如半透明薄膜卷的直径，激光三角测量或结构光扫描可能提供更大的测量范围。如果是微观层面的厚度或表面形貌，色散共聚焦和低相干干涉的测量范围会相对较小，但精度更高。

3. 采样速率/响应时间：

   • 实际意义： 传感器每秒能进行多少次测量，或者从信号输入到输出结果所需的时间。

   • 影响： 高速采样率对于生产线上快速移动的半透明物体至关重要，能确保捕获到足够的数据来维持质量控制。

   • 选型建议： 对于高速运动的生产线（如薄膜生产），应选择激光三角测量、低相干干涉或结构光扫描这类具有高采样速率的传感器。对于静态或慢速测量，采样速率则不是首要考虑因素。

4. 对材料的适应性（透明度、颜色、粗糙度）：

   • 实际意义： 传感器对不同光学特性的半透明材料的测量稳定性。

   • 影响： 某些技术对特定材料（如高度透明或深色半透明）的测量效果会更好。

   • 选型建议： 色散共聚焦和低相干干涉通常对透明和半透明材料的适应性最好，能够穿透并识别内部界面。结构光扫描在处理表面图案畸变时，对材料的漫反射特性有一定要求。激光三角测量在处理半透明时最容易受影响，但通过调整激光波长、功率和信号处理算法，可以在特定场景下使用。

5. 环境适应性：

   • 实际意义： 传感器在恶劣工作环境（如灰尘、湿度、温度、振动）下的可靠性和稳定性。

   • 影响： 恶劣环境可能导致测量数据不稳定，甚至损坏传感器。

   • 选型建议： 生产现场环境复杂时，优先选择防护等级高（如IP66及以上）、具备温度补偿或空气净化系统的传感器。

6. 成本：

   • 实际意义： 设备的采购和维护费用。

   • 影响： 成本是项目预算的重要组成部分。

   • 选型建议： 总体而言，激光三角测量方案成本相对较低。色散共聚焦、低相干干涉和白光干涉测量等高精度光学系统成本较高，而结构光扫描则介于两者之间。应根据所需精度、功能和预算进行权衡。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在用激光传感器测量半透明物体时，我们就像是在一片薄雾中寻找一个精确的目标点，总会遇到各种“迷雾”和“幻影”干扰。

1. 问题：光线穿透与内部散射导致的光斑模糊或多重反射

   • 原因及影响： 这是半透明物体测距最核心的挑战。激光束不仅从物体表面反射，还会穿透进入材料内部，在内部发生散射，或者从背面、内部缺陷等次级界面反射回来。这导致传感器接收到的光信号可能是一个模糊扩散的光斑，或是多个重叠/分离的光斑。结果是传感器难以准确判断“真正的”表面位置，测量数据出现跳动、不一致，甚至得到完全错误的距离。

   • 解决建议：

     • 更换测量技术： 优先考虑使用对半透明材料更具优势的技术，如色散共聚焦、低相干干涉或白光干涉测量。这些技术能通过不同原理（波长聚焦、干涉谱分析）有效区分表面和内部反射。

     • 优化激光波长： 选择对被测材料穿透力较弱的激光波长（例如，如果材料对蓝光或紫外光吸收更强，则选择这些波长，使其不易穿透，从而强调表面反射），这能增加表面反射的相对强度。

     • 高级信号处理： 采用更复杂的信号处理算法，如峰值检测、包络拟合等，从多个反射信号中智能识别并提取最强的“首个”表面反射峰。

     • 调整传感器参数： 降低接收器的增益或曝光时间，使传感器对较弱的内部散射不那么敏感，只捕获最强的表面反射。

2. 问题：环境光干扰

   • 原因及影响： 生产现场的光线（如阳光、车间照明）可能与传感器的激光束波长接近或强度过高，被传感器误认为是反射信号，导致测量噪声增大或读数漂移。

   • 解决建议：

     • 安装光学滤光片： 在传感器接收镜头前加装窄带滤光片，只允许与激光波长一致的光线通过，有效滤除大部分环境光。

     • 物理遮蔽： 在测量区域上方或四周设置遮光罩，减少环境光直接照射到测量区域和传感器。

     • 提高激光功率： 在允许的范围内适当提高激光功率，使反射信号强度远高于环境光背景（但需注意安全规范和对材料可能的影响）。

3. 问题：被测物体表面脏污或水汽

   • 原因及影响： 半透明物体表面附着灰尘、油污、水珠或雾气时，会改变其光学特性，导致光线发生漫反射、折射或吸收，从而影响激光的正常反射，造成测量误差或信号丢失。

   • 解决建议：

     • 清洁措施： 定期清洁物体表面，或在生产线上设置吹气、吸尘、擦拭等清洁工位。

     • 传感器防护： 选择防护等级高（如IP66/IP67）且带有空气吹扫系统的传感器，防止传感器光学窗口被污染。

     • 优化安装角度： 尽可能避免激光垂直入射到可能形成水珠的表面，轻微倾斜入射有助于水珠滑落。

4. 问题：温度变化导致的测量漂移

   • 原因及影响： 半透明材料的折射率会随温度变化而改变，这会影响光线在材料内部的传播路径和反射特性。此外，传感器自身的光学元件和电子部件也可能受温度影响而产生漂移。

   • 解决建议：

     • 温度补偿： 选用自带温度补偿功能的传感器，或在测量系统中集成温度传感器，并根据温度变化对测量数据进行软件校正。

     • 稳定环境： 尽量保持测量区域的环境温度稳定。

     • 水冷/风冷系统： 对于在高温环境下工作的传感器，配备水冷或风冷系统来稳定其内部温度。

5. 问题：物体振动或位置不稳定

   • 原因及影响： 生产线上的振动或物体本身的不稳定，会导致被测物与传感器之间的相对位置不断变化，使得测量数据剧烈波动，无法得到稳定的结果。

   • 解决建议：

     • 固定夹具： 设计并使用稳定的夹具将被测物体牢固固定。

     • 减振措施： 在传感器或被测物平台下安装减振装置。

     • 高速采样： 选用高采样速率的传感器，并通过多次测量取平均值或滤波算法来减小振动带来的影响。

4. 应用案例分享

• 塑料薄膜厚度测量： 在生产线上实时监测半透明塑料薄膜的厚度均匀性，确保产品质量，如包装膜、农用膜等，低相干干涉或色散共聚焦技术能有效测量其精确厚度。

• 玻璃基板平面度检测： 对半透明的平板玻璃进行表面形貌扫描，检查其平面度是否达到光学要求，例如显示屏或太阳能电池板玻璃，结构光扫描或白光干涉测量能提供高精度3D数据。

• 医疗器械部件尺寸控制： 精密测量半透明塑料注射器、导管等医疗器械的几何尺寸和壁厚，确保其符合严格的生物相容性和功能要求，色散共聚焦或低相干干涉在此类应用中表现突出。

• 半导体封装材料厚度： 测量封装胶层或保护膜的厚度，对半导体器件的可靠性和性能至关重要，纳米级精度的白光干涉测量技术能提供所需的高分辨率。

• 汽车车灯透镜检测： 对半透明的汽车车灯透镜进行三维轮廓和装配间隙测量，确保其光学性能和密封性，结构光扫描技术能高效捕获复杂曲面信息。