白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向，此項(xiàng)技術(shù)主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉(zhuǎn)變成為對不同波長光譜的測量。通過分析被測物體的光譜特性，就能夠得到相應(yīng)的長度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術(shù)，它不需要大量的掃描過程，因此提高了測量效率，而且也減小了環(huán)境對它的影響。此項(xiàng)技術(shù)能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論，采用白光作為寬波段光源，經(jīng)過分光棱鏡，被分成兩束光，這兩束光分別入射到參考鏡和被測物體，反射回來后經(jīng)過分光棱鏡合成后，由色散元件分光至探測器，記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息，如果此時被測物體是薄膜，則薄...

由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對系統(tǒng)的測量量程和精度的需求不盡相同，因而多種測量方法各有優(yōu)缺，難以一概而論。按照薄膜厚度的增加，適用的測量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。對于小于1μm的較薄薄膜，白光干涉輪廓儀的測量精度較低，分光光度法和橢圓偏振法較適合。而對于小于200nm的薄膜，由于透過率曲線缺少峰谷值，橢圓偏振法結(jié)果更加可靠?；诎坠飧缮嬖淼墓鈱W(xué)薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或者半透明薄膜，通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣，得到待測薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測量技術(shù)的常用解調(diào)方案、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)上，分析得到了常用的基于兩個相鄰干涉峰的白光干...

該文主要研究了以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對象，實(shí)現(xiàn)納米級薄膜厚度準(zhǔn)確測量的可行性，主要涉及三種方法，分別是白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法。由于不同材料薄膜的特性不同，所適用的測量方法也不同。對于折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的半導(dǎo)體鍺膜，選擇采用白光干涉的測量方法；而對于厚度更薄的金膜，其折射率為復(fù)數(shù)，且能夠激發(fā)表面等離子體效應(yīng)，因此采用基于表面等離子體共振的測量方法。為了進(jìn)一步提高測量精度，論文還研究了外差干涉測量法，通過引入高精度的相位解調(diào)手段并檢測P光和S光之間的相位差來提高厚度測量的精度。它可測量大氣壓下1納米到1毫米范圍內(nèi)的薄膜厚度。原裝膜厚儀在納米量...

在納米量級薄膜的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)中，薄膜材料的厚度是薄膜設(shè)計(jì)和制備過程中的重要參數(shù)，是決定薄膜性質(zhì)和性能的基本參量之一，它對于薄膜的力學(xué)、光學(xué)和電磁性能等都有重要的影響[3]。但是由于納米量級薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應(yīng)，使得對其厚度的準(zhǔn)確測量變得困難。經(jīng)過眾多科研技術(shù)人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，測量方法實(shí)現(xiàn)了從手動到自動，有損到無損測量。由于待測薄膜材料的性質(zhì)不同，其適用的厚度測量方案也不盡相同。對于厚度在納米量級的薄膜，利用光學(xué)原理的測量技術(shù)應(yīng)用。相比于其他方法，光學(xué)測量方法因?yàn)榫哂芯雀?，速度快，無損測量等優(yōu)勢而成為主要的檢測手段。其中具有代表性的測量方法有...

光纖白光干涉測量使用的是寬譜光源。在選擇光源時，需要重點(diǎn)考慮光源的輸出光功率和中心波長的穩(wěn)定性。由于本文所設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng)是通過測量干涉峰值的中心波長移動來實(shí)現(xiàn)的，因此光源中心波長的穩(wěn)定性對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會產(chǎn)生很大的影響。實(shí)驗(yàn)中我們選擇使用由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源，相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。該光源采用+5V的直流供電，標(biāo)定中心波長為1550nm，且其輸出功率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。驅(qū)動電流可以達(dá)到600mA。白光干涉膜厚儀是用于測量薄膜厚度的一種儀器，可用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。本地膜厚儀零售價格 2e(n22一n12sin2i)1/2＋δ’=kλ，...

光具有傳播的特性，不同波列在相遇的區(qū)域，振動將相互疊加，是各列光波獨(dú)自在該點(diǎn)所引起的振動矢量和。兩束光要發(fā)生干涉，應(yīng)必須滿足三個相干條件，即：頻率一致、振動方向一致、相位差恒定。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強(qiáng)，而在另一些地方振動減弱，產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅。與激光光源相比，白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內(nèi)，通常都很短，更為重要的是，白光光源產(chǎn)生的干涉條紋具有一個典型的特征：即條紋有一個固定不變的位置，該固定位置對應(yīng)于光程差為零的平衡位置，并在該位置白光輸出光強(qiáng)度具有最大值，并通過探測該光強(qiáng)最大值，...

干涉法測量可表述為：白光干涉光譜法主要利用光的干涉原理和光譜分光原理，利用光在不同波長處的干涉光強(qiáng)進(jìn)行求解。光源出射的光經(jīng)分光棱鏡分成兩束，其中一束入射到參考鏡，另一束入射到測量樣品表面，兩束光均發(fā)生反射并入射到分光棱鏡，此時這兩束光會發(fā)生干涉。干涉光經(jīng)光譜儀采集得到白光光譜干涉信號，經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)、顯示結(jié)果變化，之后讀出厚度值或變化量。如何建立一套基于白光干涉法的晶圓膜厚測量裝置，對于晶圓膜厚測量具有重要意義，設(shè)備價格、空間大小、操作難易程度都是其影響因素。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和拓展。高精度膜厚儀應(yīng)用案例光譜法是一種以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)...

白光掃描干涉法可以避免色光相移干涉法測量的局限性。該方法利用白光作為光源，由于白光是一種寬光譜的光源，相干長度相對較短，因此發(fā)生干涉的位置范圍很小。在白光干涉時，存在一個確定的零位置，當(dāng)測量光和參考光的光程相等時，所有波長的光均會發(fā)生相長干涉，此時可以觀察到一個明亮的零級條紋，同時干涉信號也達(dá)到最大值。通過分析這個干涉信號，可以得到被測物體的幾何形貌。白光掃描干涉術(shù)是通過測量干涉條紋來完成的，而干涉條紋的清晰度直接影響測試精度。因此，為了提高精度，需要更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，這使得條紋的測量變得費(fèi)力費(fèi)時。膜厚儀依賴于膜層和底部材料的反射率和相位差來實(shí)現(xiàn)這一目的。膜厚儀定做價格光具有傳播的特性，不同...

Michelson干涉物鏡，準(zhǔn)直透鏡將白光縮束準(zhǔn)直后垂直照射到待測晶圓上，反射光之間相互發(fā)生干涉，經(jīng)準(zhǔn)直鏡后干涉光強(qiáng)進(jìn)入光纖耦合單元，完成干涉部分。光纖傳輸?shù)母缮嫘盘栠M(jìn)入光譜儀，計(jì)算機(jī)定時從光譜儀中采集光譜信號，獲取諸如光強(qiáng)、反射率等信息，計(jì)算機(jī)對這些信息進(jìn)行信號處理，濾除高頻噪聲信息，然后對光譜信息進(jìn)行歸一化處理，利用峰值對應(yīng)的波長值，計(jì)算晶圓膜厚。光源采用氙燈光源，選擇氙燈作為光源具有以下優(yōu)點(diǎn)：氙燈均為連續(xù)光譜，且光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關(guān)，在壽命期內(nèi)光譜能量分布也幾乎不變；氙燈的光、電參數(shù)一致性好，工作狀態(tài)受外界條件變化的影響??；氙燈具有較高的電光轉(zhuǎn)換效率，可以輸出高能量的平行光等...

本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰，此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用。為此，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案，并設(shè)計(jì)搭建了膜厚測量系統(tǒng)。溫度測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系。利用該測量方案，我們測得實(shí)驗(yàn)用鍺膜的厚度為338.8nm，實(shí)驗(yàn)誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移。通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究，實(shí)現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案，并將其應(yīng)用于極短光程差的測量。操作之前需要專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)的培訓(xùn)和實(shí)踐。小型膜厚儀常用解...

通過白光干涉理論分析，詳細(xì)介紹了白光垂直掃描干涉技術(shù)和白光反射光譜技術(shù)的基本原理，并完成了應(yīng)用于測量靶丸殼層折射率和厚度分布實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和搭建。該實(shí)驗(yàn)裝置由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊、三維運(yùn)動模塊和氣浮隔震平臺等組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對靶丸的負(fù)壓吸附、靶丸位置的精密調(diào)整以及360°范圍的旋轉(zhuǎn)和特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量?；诎坠獯怪睊呙韪缮婧桶坠夥瓷涔庾V的基本原理，提出了一種聯(lián)合使用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學(xué)厚度，利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測量光線通過靶丸殼層后的光程增量，從而可以計(jì)算得到靶丸的折射率和厚度數(shù)據(jù)。可測量大氣壓下薄膜厚度在1納米...

膜厚儀是一種用于測量薄膜厚度的儀器，它的測量原理主要是通過光學(xué)或物理方法來實(shí)現(xiàn)的。在導(dǎo)電薄膜中，膜厚儀具有廣泛的應(yīng)用，可以用于實(shí)時監(jiān)測薄膜的厚度變化，從而保證薄膜的質(zhì)量和性能。膜厚儀的測量原理主要有兩種：一種是光學(xué)方法，通過測量薄膜對光的反射、透射或干涉來確定薄膜的厚度；另一種是物理方法，通過測量薄膜對射線或粒子的散射或吸收來確定薄膜的厚度。這兩種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)具體的應(yīng)用場景來選擇合適的測量原理。在導(dǎo)電薄膜中，膜厚儀可以用于實(shí)時監(jiān)測薄膜的厚度變化。導(dǎo)電薄膜通常用于各種電子器件中，如晶體管、太陽能電池等。薄膜的厚度對器件的性能有著重要的影響，因此需要對薄膜的厚度進(jìn)行精確的控制和監(jiān)...

白光掃描干涉法能免除色光相移干涉術(shù)測量的局限性。白光掃描干涉法采用白光作為光源，白光作為一種寬光譜的光源，相干長度較短，因此發(fā)生干涉的位置只能在很小的空間范圍內(nèi)。而且在白光干涉時，有一個確切的零點(diǎn)位置。當(dāng)測量光和參考光的光程相等時，所有波段的光都會發(fā)生相長干涉，這時就能觀測到有一個很明亮的零級條紋，同時干涉信號也出現(xiàn)最大值，通過分析這個干涉信號，就能得到表面上對應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的相對高度，從而得到被測物體的幾何形貌。白光掃描干涉術(shù)是通過測量干涉條紋來完成的，而干涉條紋的清晰度直接影響測試精度。因此，為了提高精度，就需要更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，這使得條紋的測量變成一項(xiàng)費(fèi)力又費(fèi)時的工作。Michelson干涉...

利用包絡(luò)線法計(jì)算薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度，但還存在很多不足，包絡(luò)線法需要產(chǎn)生干涉波動，要求在測量波段內(nèi)存在多個干涉極值點(diǎn)，且干涉極值點(diǎn)足夠多，精度才高。理想的包絡(luò)線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點(diǎn)建立的，在沒有正確方法建立包絡(luò)線時，通常使用拋物線插值法建立，這樣造成的誤差較大。包絡(luò)法對測量對象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下，會造成干涉條紋減少，干涉波峰個數(shù)較少，要利用干涉極值點(diǎn)建立包絡(luò)線就越困難，且利用拋物線插值法擬合也很困難，從而降低該方法的準(zhǔn)確度。其次，薄膜吸收的強(qiáng)弱也會影響該方法的準(zhǔn)確度，對于吸收較強(qiáng)的薄膜，隨干涉條紋減少，極大值與極小值包絡(luò)線逐漸匯聚成一條曲線，該方法就不再適用。因此，包絡(luò)法...

膜厚儀是一種用于測量薄膜厚度的儀器，它的測量原理主要是通過光學(xué)或物理方法來實(shí)現(xiàn)的。在導(dǎo)電薄膜中，膜厚儀具有廣泛的應(yīng)用，可以用于實(shí)時監(jiān)測薄膜的厚度變化，從而保證薄膜的質(zhì)量和性能。膜厚儀的測量原理主要有兩種：一種是光學(xué)方法，通過測量薄膜對光的反射、透射或干涉來確定薄膜的厚度；另一種是物理方法，通過測量薄膜對射線或粒子的散射或吸收來確定薄膜的厚度。這兩種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)具體的應(yīng)用場景來選擇合適的測量原理。在導(dǎo)電薄膜中，膜厚儀可以用于實(shí)時監(jiān)測薄膜的厚度變化。導(dǎo)電薄膜通常用于各種電子器件中，如晶體管、太陽能電池等。薄膜的厚度對器件的性能有著重要的影響，因此需要對薄膜的厚度進(jìn)行精確的控制和監(jiān)...

白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空間位置的變化，從而得到被測物體的信息。它是在單色光相移干涉術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。單色光相移干涉術(shù)利用光路使參考光和被測表面的反射光發(fā)生干涉，再使用相移的方法調(diào)制相位，利用干涉場中光強(qiáng)的變化計(jì)算出其每個數(shù)據(jù)點(diǎn)的初始相位，但是這樣得到的相位是位于（-π，+π]間，所以得到的是不連續(xù)的相位。因此，需要進(jìn)行相位展開使其變?yōu)檫B續(xù)相位。再利用高度與相位的信息求出被測物體的表面形貌。單色光相移法具有測量速度快、測量分辨力高、對背景光強(qiáng)不敏感等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于單色光干涉無法確定干涉條紋的零級位置。因此，在相位解包裹中無法得到相位差的周期數(shù)，所以只能假定相位差不超過一個周期，...

自1986年E.Wolf證明了相關(guān)誘導(dǎo)光譜的變化以來，人們開始在理論和實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行探討和研究。結(jié)果表明，動態(tài)的光譜位移可以產(chǎn)生新的濾波器，可應(yīng)用于光學(xué)信號處理和加密領(lǐng)域。本文提出的基于白光干涉光譜單峰值波長移動的解調(diào)方案，可應(yīng)用于當(dāng)兩光程差非常小導(dǎo)致干涉光譜只有一個干涉峰的信號解調(diào)，實(shí)現(xiàn)納米薄膜厚度測量。在頻域干涉中，當(dāng)干涉光程差超過光源相干長度時，仍然可以觀察到干涉條紋。這種現(xiàn)象是因?yàn)榘坠夤庠吹墓庾V可以看成是許多單色光的疊加，每一列單色光的相干長度都是無限的。當(dāng)使用光譜儀接收干涉光譜時，由于光譜儀光柵的分光作用，寬光譜的白光變成了窄帶光譜，導(dǎo)致相干長度發(fā)生變化。標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇和使用對于保持儀器...

白光干涉的相干原理早在1975年就已經(jīng)被提出，隨后于1976年在光纖通信領(lǐng)域中獲得了實(shí)現(xiàn)。1983年，BrianCulshaw的研究小組報道了白光干涉技術(shù)在光纖傳感領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨后在1984年，報道了基于白光干涉原理的完整的位移傳感系統(tǒng)。該研究成果證明了白光干涉技術(shù)可以被用于測量能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理參量。此后的幾年間，白光干涉應(yīng)用于溫度、壓力等的研究相繼被報道。自上世紀(jì)九十年代以來，白光干涉技術(shù)快速發(fā)展，提供了實(shí)現(xiàn)測量的更多的解決方案。近幾年以來，由于傳感器設(shè)計(jì)與研制的進(jìn)步，信號處理新方案的提出，以及傳感器的多路復(fù)用等技術(shù)的發(fā)展，使得白光干涉測量技術(shù)的發(fā)展更加迅速。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的...

光纖白光干涉測量使用的是寬譜光源。在選擇光源時，需要重點(diǎn)考慮光源的輸出光功率和中心波長的穩(wěn)定性。由于本文所設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng)是通過測量干涉峰值的中心波長移動來實(shí)現(xiàn)的，因此光源中心波長的穩(wěn)定性對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會產(chǎn)生很大的影響。實(shí)驗(yàn)中我們選擇使用由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源，相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。該光源采用+5V的直流供電，標(biāo)定中心波長為1550nm，且其輸出功率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。驅(qū)動電流可以達(dá)到600mA。白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。白光干涉膜厚儀成本價與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長度的特點(diǎn)使得兩光束只有在光程...

傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中的一種低精度信號解調(diào)方法，起初由G.F.Fernando和T.Liu等人提出，用于低精度光纖法布里-珀羅傳感器的解調(diào)。該解調(diào)方案的原理是通過傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差，并得到待測物理量的信息。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)勢是解調(diào)速度快，受干擾信號影響較小，但精度不高。根據(jù)數(shù)字信號處理FFT理論，若輸入光源波長范圍為[λ1,λ2]，則所測光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2-λ1)，因此該方法主要應(yīng)用于解調(diào)精度要求不高的場合。傅里葉變換白光干涉法是對傅里葉變換法的改進(jìn)。該方法總結(jié)起來是對采集到的光譜信號進(jìn)行傅里葉變換，然后濾波、提取主頻信號，接著進(jìn)行逆傅...

膜厚儀是一種可以用于精確測量光學(xué)薄膜厚度的儀器，是光學(xué)薄膜制備和表征中不可或缺的工具。在光學(xué)薄膜領(lǐng)域，薄膜的厚度直接影響到薄膜的光學(xué)性能和應(yīng)用效果。因此，準(zhǔn)確測量薄膜厚度對于研究和生產(chǎn)具有重要意義。膜厚儀測量光學(xué)薄膜的具體方法通常包括以下幾個步驟：樣品準(zhǔn)備：首先需要準(zhǔn)備待測薄膜樣品，通常是將薄膜沉積在基片上，確保樣品表面平整干凈，無雜質(zhì)和損傷。儀器校準(zhǔn)：在進(jìn)行測量之前，需要對膜厚儀進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。校準(zhǔn)過程通常包括使用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對，調(diào)整儀器參數(shù)。測量操作：將樣品放置在膜厚儀的測量臺上，調(diào)節(jié)儀器參數(shù)，如波長、入射角等，然后啟動測量程序。膜厚儀會通過光學(xué)干涉原理測量樣品表面反...

針對靶丸自身獨(dú)特的特點(diǎn)及極端實(shí)驗(yàn)條件需求，使得靶丸參數(shù)的測試工作變得異常復(fù)雜。如何精確地測定靶丸的光學(xué)參數(shù)，一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題。由于光學(xué)測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優(yōu)越性，靶丸參數(shù)測量通常采用光學(xué)測量方式。常用的光學(xué)參數(shù)測量手段很多，目前，常用于測量靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)的測量方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法、激光差動共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù)，因此，精密測量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測量方法，如橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。白光干涉膜厚儀需要進(jìn)行校準(zhǔn)和選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品，以保證測量結(jié)果...

白光掃描干涉法利用白光作為光源，通過壓電陶瓷驅(qū)動參考鏡進(jìn)行掃描，將干涉條紋掃過被測面，并通過感知相干峰位置來獲取表面形貌信息。測量原理如圖1-5所示。然而，在對薄膜進(jìn)行測量時，其上下表面的反射會導(dǎo)致提取出的白光干涉信號呈現(xiàn)雙峰形式，變得更為復(fù)雜。此外，由于白光掃描干涉法需要進(jìn)行掃描過程，因此測量時間較長，且易受外界干擾?；趫D像分割技術(shù)的薄膜結(jié)構(gòu)測試方法能夠自動分離雙峰干涉信號，從而實(shí)現(xiàn)對薄膜厚度的測量。廣泛應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體、光學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域，為研究和開發(fā)提供了有力的手段。薄膜膜厚儀廠家現(xiàn)貨在納米量級薄膜的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)中，薄膜材料的厚度是薄膜設(shè)計(jì)和制備過程中的重要參數(shù)，是決定薄膜性質(zhì)和性能的...

薄膜是一種特殊的二維材料，由分子、原子或離子沉積在基底表面形成。近年來，隨著材料科學(xué)和鍍膜技術(shù)的不斷發(fā)展，厚度在納米量級（幾納米到幾百納米范圍內(nèi)）的薄膜研究和應(yīng)用迅速增加。與體材料相比，納米薄膜的尺寸很小，表面積與體積的比值增大，因而表面效應(yīng)所表現(xiàn)出來的性質(zhì)非常突出，對于光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)等具有許多獨(dú)特的表現(xiàn)。納米薄膜在傳統(tǒng)光學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣，尤其是在光通訊、光學(xué)測量、傳感、微電子器件、醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域有更為廣闊的應(yīng)用前景?？傊坠飧缮婺ず駜x是一種應(yīng)用很廣的測量薄膜厚度的儀器。品牌膜厚儀貨真價實(shí)白光干涉時域解調(diào)方案需要借助機(jī)械掃描部件帶動干涉儀的反射鏡移動，補(bǔ)償光程差，實(shí)現(xiàn)對信號的解調(diào)。...

在納米級薄膜的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)中，薄膜材料的厚度是薄膜設(shè)計(jì)和制備過程中重要的參量之一，具有決定薄膜性質(zhì)和性能的基本作用。然而，由于其極小尺寸及突出的表面效應(yīng)，使得對納米級薄膜的厚度準(zhǔn)確測量變得困難。經(jīng)過眾多科研技術(shù)人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，測量方法從手動到自動、有損到無損不斷得到實(shí)現(xiàn)。對于不同性質(zhì)薄膜，其適用的厚度測量方案也不相同。針對納米級薄膜，應(yīng)用光學(xué)原理的測量技術(shù)。相比其他方法，光學(xué)測量方法具有精度高、速度快、無損測量等優(yōu)勢，成為主要檢測手段。其中代表性的測量方法有橢圓偏振法、干涉法、光譜法、棱鏡耦合法等。白光干涉膜厚儀需要進(jìn)行校準(zhǔn)和選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)樣品，以保證...

基于白光干涉光譜單峰值波長移動的鍺膜厚度測量方案研究：在對比研究目前常用的白光干涉測量方案的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩干涉光束的光程差非常小導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰時，常用的基于兩相鄰干涉峰間距的解調(diào)方案不再適用。為此，我們提出了適用于極小光程差并基于干涉光譜單峰值波長移動的測量方案。干涉光譜的峰值波長會隨著光程差的增大出現(xiàn)周期性的紅移和藍(lán)移，當(dāng)光程差在較小范圍內(nèi)變化時，峰值波長的移動與光程差成正比。根據(jù)這一原理，搭建了光纖白光干涉溫度傳感系統(tǒng)對這一測量解調(diào)方案進(jìn)行驗(yàn)證，得到了光纖端面半導(dǎo)體鍺薄膜的厚度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示鍺膜的厚度為，與臺階儀測量結(jié)果存在，這是因?yàn)楸∧け砻姹旧聿⒉还饣?，臺階儀的測量...

針對微米級工業(yè)薄膜厚度測量，開發(fā)了一種基于寬光譜干涉的反射式法測量方法，并研制了適用于工業(yè)應(yīng)用的小型薄膜厚度測量系統(tǒng)，考慮了成本、穩(wěn)定性、體積等因素要求。該系統(tǒng)結(jié)合了薄膜干涉和光譜共聚焦原理，采用波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型，利用經(jīng)典模態(tài)分解和非均勻傅里葉變換的思想，提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法。該算法能夠有效利用全光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確提取相位變化，抗干擾能力強(qiáng)，能夠排除環(huán)境噪聲等假頻干擾。經(jīng)過對PVC標(biāo)準(zhǔn)厚度片、PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該測厚系統(tǒng)具有1~75微米厚度的測量量程和微米級的測量不確定度，而且無需對焦，可以在10ms內(nèi)完成單次測量，滿足工...

白光干涉時域解調(diào)方案需要借助機(jī)械掃描部件帶動干涉儀的反射鏡移動，補(bǔ)償光程差，實(shí)現(xiàn)對信號的解調(diào)。光纖白光干涉儀的兩輸出臂分別作為參考臂和測量臂，作用是將待測的物理量轉(zhuǎn)換為干涉儀兩臂的光程差變化。測量臂因待測物理量而增加了一個未知的光程，參考臂則通過移動反射鏡來實(shí)現(xiàn)對測量臂引入的光程差的補(bǔ)償。當(dāng)干涉儀兩臂光程差ΔL=0時，即兩干涉光束為等光程的時候，出現(xiàn)干涉極大值，可以觀察到中心零級干涉條紋，而這一現(xiàn)象與外界的干擾因素?zé)o關(guān)，因而可據(jù)此得到待測物理量的值。干擾輸出信號強(qiáng)度的因素包括：入射光功率、光纖的傳輸損耗、各端面的反射等。外界環(huán)境的擾動會影響輸出信號的強(qiáng)度，但是對零級干涉條紋的位置不會產(chǎn)生影響。...

基于白光干涉光譜單峰值波長移動的鍺膜厚度測量方案研究：在對比研究目前常用的白光干涉測量方案的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩干涉光束的光程差非常小導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰時，常用的基于兩相鄰干涉峰間距的解調(diào)方案不再適用。為此，我們提出了適用于極小光程差并基于干涉光譜單峰值波長移動的測量方案。干涉光譜的峰值波長會隨著光程差的增大出現(xiàn)周期性的紅移和藍(lán)移，當(dāng)光程差在較小范圍內(nèi)變化時，峰值波長的移動與光程差成正比。根據(jù)這一原理，搭建了光纖白光干涉溫度傳感系統(tǒng)對這一測量解調(diào)方案進(jìn)行驗(yàn)證，得到了光纖端面半導(dǎo)體鍺薄膜的厚度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示鍺膜的厚度為，與臺階儀測量結(jié)果存在，這是因?yàn)楸∧け砻姹旧聿⒉还饣?，臺階儀的測量...

光具有相互疊加的特性，發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強(qiáng)，而在另一些地方振動減弱，并產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。干涉測量需要滿足三個相干條件：頻率一致、振動方向一致、相位差穩(wěn)定一致。與激光光源相比，白光光源的相干長度較短，通常在幾微米到幾十微米內(nèi)。白光干涉的條紋有一個固定的位置，對應(yīng)于光程差為零的平衡位置，并在該位置白光輸出光強(qiáng)度具有最大值。通過探測光強(qiáng)最大值，可以實(shí)現(xiàn)樣品表面位移的精密測量。白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于薄膜三維形貌測量和薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域。它可以用不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，比如建立數(shù)據(jù)...