1.一種超分辨可溯源的白光干涉原子力掃描探針標定裝置，該標定裝置包括平面平晶
(1)，原子力探針(2)，原子力探針懸臂，白光干涉系統(3)，垂直微動平臺(4)，CCD(7)，測控
系統(8)；
所述白光干涉系統(3)用于在所述原子力探針懸臂上產生干涉條紋，所述CCD(7)用于
獲取所述原子力探針懸臂上的干涉條紋圖像，垂直微動平臺(4)用于驅動所述原子力探針
(2)與所述平面平晶(1)表面接觸產生擠壓；
其特征在于，所述標定裝置還包括可溯源超分辨位移計量系統(5)，其設置于所述垂直
微動平臺(4)之上，用于測量所述原子力探針(2)的垂直位移，所述可溯源超分辨位移計量
系統(5)沿光路依次包括半導體激光器(16)，消偏振分光棱鏡(15)，偏振分光棱鏡(14)，反
射棱鏡(12)，1/4玻片(11)，角錐棱鏡(6)，第一反射鏡(10)，第二反射鏡(9)及第三反射鏡
(13)，所述角錐棱鏡(6)與原子力探針(2)為同軸剛性連接；
其中由所述半導體激光器(16)發出的光經過所述消偏振分光棱鏡(15)，到達所述偏振
分光棱鏡(14)，分成兩束光，一束為參考光，穿過所述偏振分光棱鏡(14)，依次通過反射棱
鏡(12)和1/4玻片(11)，到達所述第一反射鏡(10)，另一束為測量光，經過所述偏振分光棱
鏡(14)反射，依次穿過1/4玻片(11)和所述角錐棱鏡(6)，到達所述第二反射鏡(9)，所述參
考光及所述測量光到達所述第三反射鏡(13)，經反射后分別到達所述第一反射鏡(10)和所
述第二反射鏡(9)，最后返回到所述消偏振分光棱鏡(15)，產生干涉，由光電探測器(17)接
收，所述角錐棱鏡(6)產生位移時，所述參考光及所述測量光光程差為所述角錐棱鏡(6)位
移的8倍；
所述測控系統(8)接收所述CCD(7)及所述光電探測器(17)的信號并處理獲得所述干涉
條紋零級條紋在所述原子力探針懸臂上的位置和所述原子力探針(2)的垂直位移；所述可
溯源超分辨位移計量系統(5)的分辨率為皮米級。
2.如權利要求1所述的超分辨可溯源的白光干涉原子力掃描探針標定裝置，其特征在
于，利用原子力探針彎曲模型求得所述干涉條紋零級條紋在所述原子力探針懸臂上的位置
和所述原子力探針(2)的垂直位移之間的關系為三次多項式。
3.一種如權利1或2中所述的超分辨可溯源的白光干涉原子力掃描探針標定裝置的標
定方法，其特征在于，所述標定方法包括如下步驟：
步驟1：在所述原子力探針懸臂的適當位置產生白光干涉條紋，使所述原子力探針(2)
針尖與所述平面平晶(1)的表面接觸；
步驟2：驅動所述垂直微動平臺(4)使所述原子力探針(2)向下移動，以微小步距擠壓所
述平面平晶(1)的表面，原子力探針(2)懸臂會產生彎曲，帶動所述角錐棱鏡(6)同步向下移
動，通過所述可溯源超分辨位移計量系統(5)測量所述原子力探針(2)向下移動的位移，同
時干涉條紋會在所述原子力探針(2)懸臂上移動，通過所述CCD(7)實時獲取原子力探針(2)
懸臂上的干涉條紋圖像，使用白光干涉零級條紋定位算法分析干涉條紋圖像，獲取各個時
刻干涉條紋在原子力探針(2)懸臂上的準確位置；
步驟3：使用所述原子力探針彎曲模型所確定的原子力探針垂直位移與原子力探針懸
臂上白光干涉零級條紋位置之間的關系來擬合步驟(2)中所獲得的位移和位置值，獲取標
定曲線并保存，標定完成。
4.如權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述步驟2中的微小步距的量級為10nm
步距。
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