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与透射光学显微镜中使用的典型配置相比，反射（或主观）光微分干涉对比（DIC）的关键仪器参数要简单得多，主要是因为只需要一个双折射Nomarski或Wollaston棱镜，并且物镜可以作为聚光镜和成像光学系统。由于显微镜物镜的双重作用，投影到物镜后焦平面的Nomarski棱镜干涉图样同时位于聚光镜照明透镜系统的焦平面上。
反射光显微镜是检查不透明标本的最常用技术之一，这些标本通常具有高反射率，因此不会吸收或透射大量入射光。样品表面上的坡度，凹谷和其他不连续部分会产生光程差，这些光程差会通过反射光DIC显微镜转换为振幅或强度变化，从而显示出地形轮廓。与透射光样品和半透明相样品不同，在反射光DIC中创建的图像通常可以解释为表面几何形状的真实三维表示，前提是可以清楚地区分凸起和降低区域之间的区别。标本。
图1显示了反射光微分干涉对比显微镜中关键光学系统组件的示意剖视图。。由光源产生的照明在遇到线性偏光镜之前，会穿过垂直（episcopic）照明器中的孔径光阑和视场光阑（未显示），然后遇到线性偏光镜，该偏光镜的透射轴相对于显微镜镜架朝东西方向定位。离开偏振器的线性偏振光从与入射光束成45度角放置的半反射镜表面反射。偏转的光波现在沿着显微镜的光轴传播，进入位于镜架物镜中物镜上方的Nomarski棱镜，在那里它们被分成偏振正交分量并根据双折射棱镜的几何形状被剪切。
显微镜物镜具有高数值孔径，完美对准且经过光学校正的照明聚光镜的作用，将Nomarski棱镜产生的剪切正交波前聚焦在不透明样品的表面上。物镜收集反射的波前，该反射的波前经历的光程差随样品表面形貌的变化而变化，并聚焦在Nomarski棱镜的干涉面上，在该干涉面上进行重组以消除剪切。离开Nomarski棱镜后，波前沿直线轨迹穿过半反射镜，然后遇到检波器（第二偏振器），检波器（第二偏振器）的透射轴指向南北方向。平行于分析仪透射矢量的正交波阵面的分量能够以共同的方位角穿过，然后在目镜固定光阑的平面内受到干扰，从而产生振幅波动并形成DIC图像。差分干涉对比显微镜中最终图像的形成是到达图像平面彼此略有异相的两个不同波阵面之间的干涉的结果，而不是像朝着图像平面反射的强度那样简单的代数求和。其他成像模式的情况。
透射和反射显微镜中的差分干涉对比之间的显着区别是，在前一种技术中，光束剪切和重组需要两个Nomarski（或Wollaston）棱镜，而在反射光配置中则只需要一个棱镜。光线两次通过同一Nomarski棱镜，以相反的方向传播，并带有反射光DIC。当光波从样品表面返回时，在第二次穿过棱镜的过程中，光波在通过物镜的过程中穿过棱镜时所产生的剪切被抵消。在这方面，诺玛斯基棱镜和物镜对入射的光波起着与透射光显微镜中的第一棱镜和聚光镜光学系统相同的作用。同样，
反射光DIC显微镜中整个波前场和单个偏轴光线的光路分别如图2（a）和2（b）所示。在每种情况下，来自偏振片的线性偏振光都会被半反射镜偏转，并进入位于物镜后面的诺玛斯基棱镜。物镜系统聚焦剪切后的波前，并以扭曲的波前（图2（a））或不透明梯度的轮廓（图2（b））形式反射的光照射样品前镜头。正交波前之间产生的光程差使一些重新组合的光穿过分析仪，以形成DIC图像。在图2（b）中请注意，入射到样品上的光线的轨迹与显微镜光轴的位移与从表面反射的光线的位移相同。
反射光DIC显微镜中使用的Wollaston和Nomarski棱镜的制造方法与透射光仪器的制造方法相同。用于反射光的单个双折射棱镜由两个经过精确研磨和抛光的楔形光学石英平板组成，它们形状相同，但光轴方向不同。在Wollaston棱镜中，石英楔形物在斜边以一定方向固定在一起，使光轴相互垂直。相反，在Nomarski棱镜中，一个楔形的轴平行于平面，而另一个楔形的轴则倾斜。由于几何约束，Wollaston棱镜的干涉平面位于石英楔之间的接合点的中心附近（在复合棱镜内部），但Nomarski棱镜的干涉平面位于棱镜本身外部的空间偏远位置。进入Wollaston或Nomarski棱镜的入射线性偏振光波（平行于显微镜的光轴）被分为两个相互垂直的（正交）分量，称为普通和非凡波，这具有相同的幅度（原极化波的70.7％）和是相干（提供，当然，该照明源也相干）。为了产生具有相等振幅的正交分量，进入Nomarski或Wollaston棱镜的线偏振光的取向是相对于主光轴成45度角的电矢量振动方向位于棱镜的上楔形中。
正交波前的角分裂或剪切发生在Wollaston棱镜中胶结石英楔形物之间的边界处，并且这些波在空间上分隔开一个定义为剪切角的角度。在此边界处，常波和非常波还交换身份并彼此分开，这取决于每个波在石英棱镜中传播时所经历的折射率。不管入射点是什么，剪切角和分离距离对于穿过棱镜面的所有入射波前都是恒定的。波前剪切的方向由棱镜剪切轴定义，它位于沃拉斯顿棱镜的平面内，且平行于下部石英楔形部分的光轴。在Nomarski棱镜中，具有倾斜光轴的楔形物在石英-空气界面处产生波前剪切，并负责定义剪切轴。
Nomarski和Wollaston棱镜不仅将线性偏振光分成两个正交分量，而且还在每个波前相对于另一个波前产生相对相移（通常称为光程差）。波前之间的相移程度随输入光束相对于剪切方向的位置线性变化。因此，棱镜可以在剪切方向上沿显微镜的光轴横向平移（此过程称为偏光延迟的引入），以调整正交波分量之间引入的光程差。以这种方式，可以操纵图像中相对强度的微调以产生独特的阴影外观，为此DIC显微镜是众所周知的。图像看起来好像是由源自单个方位角的高度倾斜的光源照亮的。
由于常规Wollaston棱镜中的干涉面位于棱镜的中央部分，大约在两个石英楔形物之间的中心线，因此很难将这种棱镜设计用于反射光DIC显微镜中的标准显微镜物镜。出现这个问题的原因是棱镜的干涉平面必须与物镜的后焦平面重合并重叠，该物镜的后焦平面通常位于玻璃透镜内部的螺纹安装座下方。另一方面，干涉镜在Nomarski棱镜中的外部位移使其非常适合与显微镜物镜一起使用，因为它们可以相距一定距离（例如，在鼻架中）并且仍在物镜后焦平面之间建立共轭关系。和复合棱镜干涉平面。
通过Nomarski棱镜行进到样品的寻常波前和异常波前会遇到光程差，该差的大小取决于波进入棱镜时波的位置。波前离开棱镜后，它们从后方进入物镜系统（充当照明聚光镜），并聚焦成平行轨迹，然后投射到样本上。从不透明的水平样品反射正交波阵面将其返回到物镜，但在前透镜的另一侧且与光轴的距离相等（请参见图2（b）））。物镜收集的波聚焦在Nomarski棱镜干涉平面上（再次位于其向下的路径的相反侧），这会导致相移，该相移恰好抵消了在波进入物镜之前产生的原始差。结果，入射波和反射波的位置交换导致整个显微镜孔径上相对相移的抵消。这种系统称为自补偿系统，所产生的图像具有均匀的强度。可以将反射光DIC系统的补偿与透射光的补偿进行比较，在透射光中，两个匹配的但倒置的Nomarski（或Wollaston）棱镜用于剪切和重组光束。在透射光配置中，聚光棱镜（通常称为补偿棱镜）成像到物镜（称为主棱镜）上，以使沿棱镜表面的每个点处的光程差都匹配。因此，在透射光配置中，主棱镜和补偿棱镜是分开的，而反射光DIC显微镜中的主棱镜也起补偿棱镜的作用。
反射DIC显微镜所用的光波必须至少进行适度的准直，以便为穿过棱镜的两次所需的整个光束宽度提供均匀的补偿，并确保可以检测到样品中的斜率和反射边界所引起的相位差。因为光束在其第一次穿过棱镜时所经历的相位差是由该路径控制的，所以对反射光束的精确补偿需要沿着棱镜的互补部分通过。为了确保光束的准直，必须对显微镜进行正确的柯勒照明配置，以确保输入波平行于（或几乎平行于）光轴。准直的输入光束质量差会导致整个棱镜的补偿不均匀（以及产生的图像）
的垂直照明器是在所有形式的反射光显微术，包括明视野，暗视野，偏振光，荧光和微分干涉相差一个关键组成部分。的反射光（通常称为同轴，或在轴）照明器可以被添加到大多数普遍研究级显微镜的由制造商提供的看台。尼康LV100N POL可以执行反射光DIC直立显微镜。垂直照明器的主要功能是将半相干和准直的光波产生并引导至显微镜物镜的后孔，然后到达标本的表面。然后，物镜收集到的反射光波传播的途径与大多数透射光显微镜所采用的途径相似。垂直照明器的关键组件是部分反射的平面玻璃镜（称为半反射镜；请参见图3）。）将从水平照明器传播的光偏转90度，进入显微镜成像组件的垂直光学系统。相对于照明器和显微镜光轴成45度角定向的半反射镜，还允许从物镜向上传播的光不偏转地通过目镜和相机系统。
设计用于多种成像应用的现代垂直照明器通常包括聚光镜系统，以准直和控制来自光源的光。此外，这些照明器还包含一个光圈可变光阑和一个预先聚焦的，可居中的视场光阑，以使显微镜能够在科勒照明下工作（图3）。垂直照明器还具有许多插槽和开口，用于插入装在立方体形框架中的光平衡和中性密度滤光片，偏振器，补偿器和荧光滤光片组合。当配置为与无穷大校正物镜一起使用时，垂直照明器配备了套筒透镜（请参见图1）。）将光波聚焦到中间像平面中。钨卤素灯和弧光放电灯座均可与垂直照明器一起使用（通常可互换使用），以提供广泛的照明强度和光谱特性。
反射光显微镜（包括DIC成像模式）光源最普遍的选择是无处不在的钨卤素灯，它具有相对较低的成本和较长的使用寿命。白炽卤素灯虽然亮度适中，但需要色彩平衡滤镜才能将其色温提高到日光水平，以进行数字成像和传统的胶片显微摄影。75瓦或150瓦氙弧放电灯是在高放大倍率和非常低的偏置延迟值（照明强度至关重要）时有用的替代选择。氙气灯在整个可见光谱范围内具有很高的亮度，并且其色温输出近似于日光平衡所需的值。
当使用钨卤素灯或弧光放电灯发出的白光在反射光DIC显微镜中进行照明时，与样品形貌变化相关的干涉条纹实际上会沿特征以窄彩虹图案出现，因为各种颜色会破坏性地干涉表面上的位置略有不同。在特殊应用中使用较窄的照明波段（例如，从激光发出的光）将产生DIC图像，其中条纹是由单个波长的干涉建立的。这些条纹将更清晰，更清晰，它们的位置将不取决于检测器的光谱响应。
在示出的图4是利用垂直照明在明场，暗场，和微分干涉对比照明下拍摄的微处理器集成电路的表面上的接合线焊盘附近的区域的图像和反射光。明场图像（图4（a））在电路细节上明显缺乏对比度，但提供了表面上存在的总体特征的总体轮廓。暗场照明（图4（b））仅比明场显示更多细节，但会在垂直母线（图像的中央右侧）和左侧的焊盘边缘附近暴露不连续之处。差分干涉对比图（图4（c））对表面结构进行了更完整的分析，包括颗粒状的焊盘纹理，从焊盘到总线的连接以及图像左侧电路中的许多细微细节。
反射光显微镜下的科勒照明依赖于位于垂直照明器内的两个可变光阑。基本系统配置为使灯丝的图像聚焦在孔径光阑的平面上，该平面与物镜的后焦平面共轭（在该平面上，也可以同时聚焦观察灯丝）。一个视场光阑用于确定照明光束宽度的，与样品和目镜的固定光阑位于同一共轭平面上。孔径光阑光阑更靠近光源，而视场光阑更靠近物镜（与透射照明相反的配置）。差分干涉的对比度特别取决于Köhler照明，以确保穿过Nomarski棱镜的波被准直并均匀地分散在显微镜孔径上，以产生高水平的对比度。
在大多数反射光显微镜上，可以通过部分关闭虹膜光圈并通过与光圈打开控制杆相邻的一组定心螺丝（或旋钮）平移整个光圈，将视场光阑在光路中居中。在实践中，应打开视场光阑，直到它刚好在视野或胶片或数字图像中要捕获的区域之外。视场光阑的主要目的是控制视场的大小，并防止杂散光遮挡样品的细节。结合视场光阑，孔径光阑确定照明锥的几何形状，并因此确定从所有方位角照射到样本的光的角度。可以调节虹膜光圈大小以调整样品对比度，通常应将其设置为物镜后孔径的60％至80％之间的大小。这样的设置在最大分辨率和可接受的对比度之间提供了最佳折衷。
由于用于差分干涉对比的组件必须与光学系统精确匹配，因此，对原来不是为DIC设计的现有反射光显微镜进行改装是一种不受欢迎的方法。取而代之的是，所有主要的显微镜制造商现在都提供配备垂直照明器和必要的辅助光学组件（通常以套件形式出售）的工业和研究级显微镜，以配备用于DIC观察的显微镜。仪器设计的几种不同方法为将偏差延迟引入差分干涉对比显微镜光学系统提供了两种选择。
建立反射光DIC的传统方法是采用Nomarski棱镜，该棱镜安装在旋转镜架上方的矩形镜架（通常称为滑块）内的移动支架上，该矩形镜架安装在显微镜物镜转盘中（图5（a）和5 （b））。在这种设计中，通过旋转位于滑块末端的指轮引入偏置延迟，该指轮又使Nomarski棱镜在显微镜光轴上横向地前后移动。另一种称为deSénarmont补偿的技术（请参见图6），为每个物镜使用单独的固定棱镜（图5（d）））和四分之一波长延迟板与线性偏振器结合使用（图5（c）），以在正交波阵面之间引入光程差（偏光延迟）。
所有采用垂直照明器进行反射光观察的显微镜设计都存在由系统中光学元件表面的照明器反射产生的杂散光的问题。尤其是，诺马斯基棱镜的上下平面可能会产生令人讨厌的反射，从而产生过多的眩光并降低图像质量。为了抵消这种影响，制造了专为反射光显微镜设计的Nomarski棱镜，以使干涉面相对于棱镜的剪切轴成一定角度放置（见图2（b））。）。通过将专用Nomarski棱镜的干涉平面放置在滑动框架或固定壳体内，使其与物镜后焦平面（垂直于显微镜光轴）重合时，平坦的外部楔形表面现在相对于轴向照明倾斜路径（图1、2（b）和5（a））。结果，反射从半反射镜，标本，目镜和相机系统转移开，以免对图像强度和对比度产生不利影响。
在现代显微镜中，物镜焦平面与物镜接口座之间的距离是一个恒定值，通常称为近焦距离。因此，通常可以将单个Nomarski棱镜安装在滑架中与物镜转座上物镜座（和后焦平面）相距固定距离的位置，并在光束剪切和复合工作方面为整个放大范围提供服务。在某些情况下，尤其是在较高的放大倍率下，可以通过滑块内的Nomarski棱镜的轴向平移来适应物镜后焦平面位置的变化（如图5（a）和5（b）所示））。通常使用旋钮或杠杆将整个棱镜组件沿显微镜光轴上下移动来完成。将单个棱镜用于DIC的反射光显微镜能够通过使用指轮在整个棱镜光轴上横向平移棱镜来引入偏光延迟。当显微镜用于其他成像模式（明场，偏振光，暗场和荧光）时，可以将整个Nomarski棱镜滑块从光路上移开。
镜架中配备有单个可移动Nomarski棱镜的显微镜仅需要偏振器和检偏镜作为随附组件，即可在差分干涉对比成像模式下运行。偏振器通常与齿条齿轮或行星齿轮装置一起安装在一个细长的矩形框架中，以便可以使用指轮将透射方位角旋转360度。偏振器框架通过垂直照明器中的狭缝引入到场光阑和半反射镜之间的光路中。同样，分析仪也可以容纳在一个框架中，该框架可以使传输轴旋转。分析仪框架通常放置在镜架的插槽中或垂直照明器上部的管透镜附近。在某些情况下，检偏器或偏振器都安装在不允许旋转的固定框架中，但是大多数显微镜为操作员提供了旋转至少一个偏振器的透射方位角的能力，以补偿吸收光的不透明样本。将偏振器和检偏器安装在滑块框架中，使操作员可以方便地将其从光路中移出，以用于其他成像模式。当偏振片保持在原位并且Nomarski棱镜滑块被移除时，显微镜被配置为以偏振反射光模式进行观察。将偏振器和检偏器安装在滑块框架中，使操作员可以方便地将其从光路中移出，以用于其他成像模式。当偏振片保持在原位并且Nomarski棱镜滑块被移除时，显微镜被配置为以偏振反射光模式进行观察。将偏振器和检偏器安装在滑块框架中，使操作员可以方便地将其从光路中移出，以用于其他成像模式。当偏振片保持在原位并且Nomarski棱镜滑块被移除时，显微镜被配置为以偏振反射光模式进行观察。
将偏差延迟引入反射光DIC显微镜光学系统的另一种机制是将垂直照明器中的deSénarmont补偿器与固定位置的Nomarski棱镜耦合（如图5（c），5（d）和6所示）。为目标。在deSénarmont配置中，每个物镜都配备有单独的Nomarski棱镜，该棱镜专门设计有剪切距离以匹配该物镜的数值孔径。棱镜被粘在框架中并容纳在防尘组件中，该组件安装在物镜和显微镜鼻架之间（图5（d）））。将物镜拧入Nomarski棱镜外壳中，然后将其固定到镜架上。使用一个小杠杆将棱镜框架移入和移出光路（图5（d）中的棱镜位置杠杆）。由于deSénarmontDIC显微镜配置所需的Nomarski棱镜数量增加，因此这些配件比传统反射光Nomarski DIC显微镜中的滑动棱镜贵得多。
配备了deSénarmont补偿的反射光DIC显微镜的光学系统如图6所示。来自照明源的光被集光透镜聚焦，并穿过光圈和视场光阑，然后遇到垂直照明器中的线性偏振器。一个四分之一波长延迟板位于光路中偏振器的正后方，该板固定在快速轴相对于显微镜镜架东西向定位的位置。偏振片和相位差板一起构成deSénarmont补偿器（图5（c））。当偏振器的透射方位角与deSénarmont补偿器中的延迟板的快轴平行时，线偏振光会从组件中射出，并由垂直照明器半反射镜以90度角偏转到光路中。显微镜中的成像元件。
偏振光到达半反射镜并偏转后，显微镜光学系统的其余部分以类似于传统DIC反射光显微镜的方式工作。因此，在向下穿过反射光显微镜的过程中，线偏振光首先遇到固定的Nomarski棱镜，并根据棱镜楔的几何形状被剪切。在被物镜元件聚焦并投影到不透明的样本上之后，光被反射回物镜，并在后焦平面（与Nomarski棱镜干涉平面重合）会聚。剪切后的波前在棱镜干涉平面处重新组合并进入分析器，在分析器中，平行于透射方位角的分量传递到中间像平面。
仅通过旋转垂直照明器中的线性偏振器，就可以将偏光延迟引入SénarmontDIC反射光系统。通过相对于延迟板的快轴旋转偏振器透射方位角，产生在正交波前之间具有光程差的椭圆形和圆偏振光。当偏振器轴沿一个方向旋转最多45度时，右旋椭圆或圆形偏振器光会从deSénarmont补偿器发出。沿相反方向旋转偏振器会产生具有左旋旋转方向的椭圆或圆形波前。当正交波前进入诺玛斯基棱镜并在棱镜的整个表面上剪切时，旋转偏振器（在正负两个波长范围内）引入的光程差会进一步加剧。在deSénarmont补偿器上引入光程差类似于在传统DIC显微镜配置中将物镜Nomarski棱镜在光路上平移时所达到的效果。
在反射光DIC显微镜中，不透明样品产生的光程差取决于样品的形貌几何轮廓（表面起伏）以及由于剪切和变形的正交波前被表面反射而导致的相位延迟。对于大多数用DIC成像的标本，表面起伏仅在相对狭窄的范围内变化（通常以纳米或微米为单位），因此可以认为这些标本基本上是平坦的，并且光程梯度的幅度有所变化延伸表面。在样品中存在的反射边界处发生的相变也会产生光程差，从而导致DIC图像对比度增加。
尽管在过去几年中，反射光DIC显微镜已被大量用于金相试样的检查，但目前最广泛和最重要的应用是在制造过程中检查半导体产品作为质量控制手段。实际上，大多数制造商现在都提供专为检查DIC，明场和暗场照明中的集成电路晶片而设计的显微镜。DIC成像使技术人员能够准确地检查大量晶圆是否存在其他显微镜技术无法发现的缺陷（如图4所示））。晶圆表面几何轮廓的微小变化以阴影浮雕形式出现，并且当调整Nomarski棱镜设置以使背景呈现中性灰色时，可以实现最大的图像对比度。
当Nomarski棱镜在传统的反射光DIC配置中沿显微镜光轴平移时，或者在deSénarmont仪器中旋转偏振器时，光程差会引入到剪切波前，这会加到由正交波前从样本表面反射。最终结果是使样本图像呈现伪三维立体浮雕，其中光程差增加的区域（表面浮雕或反射边界）看起来更亮或更暗，而光程减小的区域则相反。取决于梯度方向或反射特性，样品表面上的区别特征看起来类似于升高的高原或凹陷的凹陷。
在将偏光延迟引入光学系统之后，几乎所有反射光DIC显微镜产生的图像中都存在阴影定向。另外，光剪切的方向是明显的，并且可以定义为显示最高和最低强度值的图像的轴连接区域。表面特征变得可区分，因为对于标本细节，阴影方向通常是颠倒的，该标本细节具有比周围表面更高或更低的地形轮廓。因为剪切轴是通过Nomarski棱镜设计固定的，并且反射光DIC显微镜的波阵面方向受到其他约束，所以无法通过在显微镜上进行简单设置来更改轴方向以影响样本对比度。然而，可以通过将Nomarski棱镜从显微镜光轴的一侧移到另一侧（将偏置延迟值从负向正移动，反之亦然）来反转剪切波前之间的相对相位延迟。通过将偏振器旋转到deSénarmont补偿器上的相应负值可以完成相同的操作。如刚刚描述的那样改变相位延迟时，图像中亮边缘和暗边缘的方向将反转180度。
如上所述，反射的DIC图像固有地具有明显的方位角效应，这是分束Nomarski棱镜相对于显微镜光轴和偏振镜的不对称取向的结果。结果是，以微分干涉对比成像的许多不透明样本都具有先决的方向限制，以便获得最大的对比度（平行于或垂直于剪切轴），从而限制了样本旋转的自由度。这对于具有大量延伸的线性区域并与紧密间隔的周期性结构混合的高度有序的半导体尤其重要。
通过为显微镜配备360度旋转圆形载物台，可以充分利用反射光的差分干涉对比中的方位角对比效果。圆形镜台是偏振光显微镜中必不可少的元素，使操作员能够相对于剪切轴旋转样品，从而最大程度地降低所选样品特征的对比效果。对于沿剪切方向延伸的线性相样品，反射光中的对比度DIC显微镜可达到最低水平，但可以通过将载物台旋转90度来显着变化。非线性冶金标本，例如镶嵌晶界，金属丝，非晶态合金和结晶球晶，在反射光DIC中不会表现出明显的方位效应，
呈现在图7中是两个半导体集成电路的标本，每个具有周期性的显著量，但在反射光中DIC成像时显示高程度的不对称性。图7（a）和7（b）示出了位于焊盘环附近的微处理器算术逻辑单元的相同区域，该区域包含许多总线，接合线焊盘和寄存器。当将电路板的长轴定位为垂直于剪切轴时（对于图7中的所有图像而言是西北向东南方向），总线的中央梯形区域会变得非常暗并且几乎灭绝（图7（ a）），几乎失去了所有可识别的细节。将集成电路旋转90度（图7（b））突出显示了中央梯形总线结构，但使相邻区域失去了对比度。为了捕获该集成电路表面上存在的所有细节，最佳方向是将细长的总线结构与显微镜的剪切轴成45度角放置。
在图7（c）中所示的半导体表面的图像中示出了几个掩模对准标记。其中一个标记放置在金属焊盘上，另一个标记放置在光滑的金属氧化物表面上。两个标记都包含八条线，它们以45度间隔等距分布，并且具有相同的长度。请注意，平行于剪切轴定向的线对于放置在金属氧化物表面上的标记非常暗，而在焊盘标记上的左上线几乎是看不见的。垂直于剪切轴（从东北到西南）定向的标记线比具有其他方向的标记线明亮得多，并且可见得多，尽管平行和垂直于图像边界的线清晰可见。
在反射光DIC显微镜中，图像对比度和样品方向之间的相关性通常可以用于扩展线性结构的研究（尤其是在半导体检测中）。通过在多个方向上捕获图像，DIC显微镜通常能够清晰地表示出许多扩展的线性标本中存在的复杂形态。此外，当将光学切片方法与特定于方位的成像相结合时，反射光DIC显微镜通常可以揭示难以或不可能使用替代技术进行区分的特征。
反射光DIC显微镜中的剪切波前之间的偏光延迟可以通过使用补偿板来控制，例如具有等于全波长的延迟值的一阶（通常称为全波或一阶红色）板在可见光谱的绿色区域（550纳米）中。补偿板可提供更好的控制，以调节样品细节相对于背景强度和颜色值的对比度，并且还可以更精确地调整正交波阵面之间的偏置值。这些双折射成分也经常用于不透明样品的光学染色，通常在有限的灰度值范围内进行渲染。
光学染色可通过使Nomarski棱镜平移整个光路达到最大消光距离来实现，也可以通过在deSénarmont配置中将四分之一波长补偿片插入四分之一波长延迟板后面来实现。当将Nomarski棱镜平移到极限范围时，或者在偏振镜通过deSénarmont补偿与全波片耦合的情况下旋转时，可以在样品细节中观察到全范围的干涉色。放置补偿器后，背景显示为洋红色，而图像对比度则以牛顿干涉色谱的一阶黄色和二阶蓝色显示。在这种情况下
在示出的图8是在反射光成像DIC具有插入以固定棱镜的显微镜配置去塞拿蒙补偿后面的全波延迟板三个试样。图8（a）揭示了由950摄氏度的非晶态通量生长的高温超导陶瓷单晶的表面缺陷。尽管不应用光学染色技术很难分辨出晶体中的孪生缺陷，但这些晶体的不幸现象变得十分明显，并在安装延迟板时表现为明显的干涉色波动。类似地，当在反射光DIC中采用光学染色技术时，磁性薄膜中的粘附失败会清晰地成像（图8（b））。当在白光下观察时，胶片上的分离点被成像为皱纹，皱纹以明显的浮雕出现，周围被干涉条纹包围。最后，总线细节在图8（c）所示的集成电路表面上以鲜明的颜色对比突出。基于许多因素，包括反射硅DIC显微镜中的集成电路，可能会产生多种不同的色彩效果，这些因素包括是否存在氮化硅或聚酰亚胺保护涂层，制造材料之间的相位关系以及特征线宽。制造过程。
尽管在透射光DIC中也可能发生光学染色，但是这种效果在反射光技术中更为有用，尤其是在检查平面样本时，例如表面起伏变化限制在相对狭窄范围内的集成电路。与用透射光成像的透明样本相反，不透明样本中的表面起伏等于几何厚度。另外，可以将入射光从不透明表面反射时相位延迟的局部差异与透射光样本的折射率变化进行比较。对于反射光DIC的许多应用，标本细节通常叠加在均相背景上，通过光学染色（干涉）技术增强对比度可以极大地受益于这一因素。对于最适合用透射光DIC成像的薄透明样品，可以有效利用光学染色的范围要小得多（限于波长的几分之一），从而使该技术仅适用于较厚的样品。
利用反射光DIC显微镜中较大的物镜数值孔径值的能力，可以从聚焦图像创建非常浅的光学部分。在没有从焦点移开的光学平面中出现的明亮区域引起的混乱且分散注意力的强度波动的情况下，该技术可产生清晰的图像，这些图像可以从具有明显表面浮雕的复杂三维不透明样本中整齐地切下。该特性通常用于在集成电路表面上获得具有单个特征的清晰的光学部分，而对焦平面上方和下方的模糊结构产生最小的干扰。
在反射光显微镜中，垂直照明器孔径光阑在定义图像对比度和分辨率方面起着重要作用。减小光圈大小可以增加视场深度和整体图像清晰度，同时还能增强对比度。但是，如果光阑关闭得太远，衍射伪影会变得明显，图像强度会大大降低，并且会降低分辨率。通常，最佳孔径光阑设置是在以足够的对比度准确呈现样本细节与保留对微小特征成像所需的分辨率之间的折衷，同时避免衍射伪影。
图9中显示的一系列高放大倍数DIC图像说明了在典型集成电路上存在的重叠表面结构的同一视场中的三个单独的焦平面。在明场或暗场照明中，通常会观察到这些结构合并在一起，并且在尝试对特定的表面细节成像时会变得非常混乱。图9（a）揭示了集成电路上表面上的几个金属氧化物端子，包括通孔（垂直层之间的微型连接）和总线的一部分。将显微镜重新聚焦至更深十分之几微米，从而在电路的中心区域暴露出许多连接（图9（b））。进入电路的更深处，在纯硅上方施加的第一层附近，是一系列金属氧化物线，点缀着有序的过孔连接阵列（图9（c））。通过在此复杂集成电路的表面上成像特定焦平面的能力，可以清楚地揭示出反射光DIC显微镜的光学切片能力。
反射光和透射光微分干涉对比显微镜的基本特征是，剪切的正交波前分量都通过或反射了标本，它们之间的距离仅为微米的几分之一（剪切距离），远小于目标的解决。对于观察者来说，目镜中观察到的最终图像是由这两个叠加的分量组成的，这是不明显的，因为它们的间隔太小了，无法用显微镜分辨。但是，图像中的每个点都是从两个相邻的，由样品上相邻点产生的艾里斑圆盘衍生而来的，每个圆盘的强度都对应于样品引起的光程差。图像对比度被描述为差异是因为它是整个样本表面上光程梯度的函数，而较陡的梯度会产生更大的对比度。
反射光DIC显微镜观察的主要候选材料包括各种金相试样，矿物，合金，金属，半导体，玻璃，聚合物和复合材料。该技术提供的高分辨率已被用来确定仅几纳米大小的标本细节。例如，碳化硅晶体中仅约30-40纳米高的螺旋形生长位错图案可以高浮雕成像，而在单色黄钠光中已成功观察到约200纳米厚的薄膜。可以在反射光DIC中检查相变和重结晶过程，以及检查玻璃和聚合物表面的细微细节。
尽管在很大程度上局限于工业应用的工具，但反射光差分干涉对比显微镜是一项强大的技术，现已在半导体制造领域牢固确立。每年制造的数百万个计算机芯片组件在很大程度上依赖于反射光DIC，以确保质量控制并帮助防止电路一旦安装便出现故障。由于技术人员花费大量时间检查集成电路，因此显微镜制造商现在在设计新的反射光仪器时，正在将他们的注意力转向符合人体工程学的注意事项。结果无疑是高度精巧的显微镜，可产生出色的DIC图像
