本文比较了MTI的Accumeasure HD放大器和激光干涉仪进行非常小的位移测量的能力，并特别关注比较分辨率和精度。通常，高分辨率干涉仪是本文讨论的测量类型的首选仪器。但是，MTI的技术为用户提供了出色的准确性和稳定性。此外，与广泛使用的高分辨率干涉仪相比，Accumeasure的设置更简单且价格实惠。在微定位领域的应用包括光刻过程中半导体晶圆掩模高度的测量。
配置比较
MTI的Accumeasure HD放大器将电容性电场测量值（称为位移）转换为24位数字读数，以生成位置，厚度，运动和振动的测量值。这样可以消除由于模拟滤波，线性化，范围扩展以及通道总和以进行厚度或台阶测量而可能发生的任何错误。
出于实验的目的，将新的D200型放大器与前置放大器和高清电容式探头（ASP-50M-CTA）结合使用，其测量范围为50微米（µm）。Accumeasure HD的分辨率为1皮米（pm），并且可以与精选探头一起提供皮米精度。
1. MTI Accumeasure HD放大器，前置放大器和50 µm量程探头。
已使用的PicoScale干涉仪代表一类设备1，特别是迈克尔逊干涉仪，它将来自光源的光束分成不同的臂，然后将这些臂反射回分束器。在组合振幅之后，所得的干涉图样不直接朝向光源，而是直接朝向光电检测器。
在此实验中，干涉仪由SH-CO2激光干涉仪传感器和PS-CTRL-V1.4-TAB 3控制器组成。干涉仪的分辨率为70 pm RMS。使用峰峰值（pk-pk）转换，这将是350 pm（使用6倍将RMS转换为pk-pk）。
2. Picoscale控制器。控制器包含用于进行干涉仪测量的激光源和条纹插值器。
3. CO2干涉仪传感器（迈克尔逊型设备）通过单模光纤电缆连接到控制器。
4.基本的迈克尔逊干涉仪图。
实验性比较
将CO2干涉仪传感器和MTI ASP-50M-CTA探头安装到小型压电挠性平台上。尽管两个传感器没有观测到完全相同的目标表面，但它们在机械和物理上都是闭合的。电容式探头嵌入平台中，以使其直接观察压电挠曲运动。干涉仪安装在靠近平台的光学柱上。它指向安装在舞台顶部的后向反射镜。后向反射器与舞台的运动同步移动。
为了定义最小分辨率，在平台不移动时进行测量。当载物台来回移动12 nm时也进行了测量。这有助于观察机械运动，并允许比较动态结果。压电挠性位移台和干涉仪都安装在隔离的空气位移台上，以最大程度地减少可能干扰测量的地震事件。
5所示，该实验利用安捷伦信号发生器来生成10 Hz方波信号，该信号被发送到高压放大器。这驱动了压电系统耶拿运动平台，其范围为100 µm，来回移动12 nm。系统是开环的。
下面是设备设置，将迈克尔逊干涉仪与MTI Accumeasure HD电容位移传感器进行了比较。Accumeasure HD可以以1皮米的分辨率运行。
5.该装置包括一个具有12 nm步进运动的压电运动平台，并且还装有电容探头和干涉仪的后向反射器目标。
6显示了压电平台静止时的干涉仪输出。发现干涉仪的基带噪声为350 Hz，并且还可以看到热漂移。观察时间限制在2秒以内，以最大程度地减少热漂移带来的影响，而这是很难从设置中完全消除的元素。pk-pk约为1.4 nm。这比MTI在其他比较实验中看到的峰峰值要小。
6.目标静止时的干涉仪基准电平噪声。
重要的是要注意，观察到由气流引起的一些目标机械漂移，以及光学支撑上的不同热应力。当消除由漂移引起的运动时，观察到的pk-pk噪声约为1.4 nm。PicoScale干涉仪的规格为70 pm RMS，在最佳条件下约为420 pm。图7详细说明了Accumeasure HD的噪声输出，其中目标在500 Hz带宽下是固定的。
7. 500 Hz带宽下的数字Accumeasure噪声。目标是固定的，并且pk-pk噪声约为600 pm。
8. 50 Hz带宽下的峰峰值噪声。采样率为1 kHz。
在50 Hz带宽下，Accumeasure HD噪声为pk-pk pm左右。目标是固定的，机械振动信号的较大偏移是由耦合到隔离台的微机械运动引起的。然后打开信号一般以观察pk-pk运动。图9说明了在50 Hz带宽下的12 nm开环动态信号。在该阶段中看到少量的超调。
9.高清数字Accumeasure可以测量载物台来回移动12 nm pk-pk时的状态。
如图10所示，使用PicoScale干涉仪时，存在相同的运动。平均pk-pk运动为12 nm，尽管信号上的噪声水平使其更难以观察MTI的HD Digital Accumeasure所见的方波运动。12 nm的平均pk-pk运动等于电容传感器。由于将后向反射器安装在平台的顶部，可能还会产生一定程度的反冲。
10.从PicoScale用户屏幕看到的干涉仪信号。
PicoScale干涉仪在其12 nm pk-pk来回运动期间测量了压电平台。这与使用MTI技术获得的运动和测量相同。应当注意的是，峰值信号不是水平的，并且存在由条纹信号插值（噪声）引起的一定程度的噪声和可能的级间反冲程度。
下面显示的数据是从MTI Digital Accumeasure和PicoScale干涉仪导出并并排绘制的。每组数据都在数学上进行了偏移，以使数据可视化。没有应用额外的增益或平滑。干涉仪数据的带宽限制为350 Hz。
11. PicoScale激光干涉仪与MTI的数字Accumeasure HD的并排比较。水平标度表示秒，垂直标度表示纳米。
结果
MTI Digital Accumeasure在此压电挠性位移台应用中显示出卓越的分辨率并具有更好的稳定性。将探头安装在嵌入的压电挠性上很简单，从而消除了杠杆臂的不良作用。200 pm的分辨率似乎处于探测极限，实验表明，地震运动和热漂移开始成为分辨率的主要因素。HD放大器的安装比干涉仪更简单，并且不需要后向反射器。当设置为100 Hz时，MTI的Accumeasure HD放大器的动态范围约为107 dB。