折射率分別為1.45和1.62的2塊玻璃板,使其一端相接觸,形成67的尖劈.將波長(zhǎng)為550nm的單色光垂直投射在劈上,并在上方觀察劈的干涉條紋,試求條紋間距。 我們可以分2種可能的情況來討論: 一般玻璃的厚度可估計(jì)為1mm的量級(jí),這個(gè)量級(jí)相對(duì)于光的波長(zhǎng)550nm而言,應(yīng)該算是膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)^的厚玻璃了,所以光線通過上玻璃板時(shí)應(yīng)該無干涉現(xiàn)象,同理光線通過下玻璃板時(shí)也無干涉現(xiàn)象.空氣膜厚度因劈角很小而很薄,與波長(zhǎng)可比擬,所以光線通過空氣膜應(yīng)該有干涉現(xiàn)象,在空氣膜的下表面處有一半波損失,故光程差應(yīng)該為2n2e+λ/2. (2)假設(shè)玻璃板厚度的量級(jí)與可見光波長(zhǎng)量級(jí)可比擬,當(dāng)單...
白光干涉光譜分析是目前白光干涉測(cè)量的一個(gè)重要方向,此項(xiàng)技術(shù)主要是利用光譜儀將對(duì)條紋的測(cè)量轉(zhuǎn)變成為對(duì)不同波長(zhǎng)光譜的測(cè)量。通過分析被測(cè)物體的光譜特性,就能夠得到相應(yīng)的長(zhǎng)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(cè)量效率,而且也減小了環(huán)境對(duì)它的影響。此項(xiàng)技術(shù)能夠測(cè)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(cè)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(cè)器,記錄頻域上的干涉信號(hào)。此光譜信號(hào)包含了被測(cè)表面的信息,如果此時(shí)被測(cè)物體是薄膜,則薄...
由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量量程和精度的需求不盡相同,因而多種測(cè)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(cè)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(duì)于小于1μm的較薄薄膜,白光干涉輪廓儀的測(cè)量精度較低,分光光度法和橢圓偏振法較適合。而對(duì)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(cè)量方案目前主要集中于測(cè)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(cè)薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測(cè)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(gè)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(duì)象,實(shí)現(xiàn)納米級(jí)薄膜厚度準(zhǔn)確測(cè)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(cè)量方法也不同。對(duì)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(cè)量方法;而對(duì)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(cè)量方法。為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度,論文還研究了外差干涉測(cè)量法,通過引入高精度的相位解調(diào)手段并檢測(cè)P光和S光之間的相位差來提高厚度測(cè)量的精度。它可測(cè)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(jí)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(duì)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(jí)薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應(yīng),使得對(duì)其厚度的準(zhǔn)確測(cè)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(cè)量理論和測(cè)量技術(shù)不斷涌現(xiàn),測(cè)量方法實(shí)現(xiàn)了從手動(dòng)到自動(dòng),有損到無損測(cè)量。由于待測(cè)薄膜材料的性質(zhì)不同,其適用的厚度測(cè)量方案也不盡相同。對(duì)于厚度在納米量級(jí)的薄膜,利用光學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)應(yīng)用。相比于其他方法,光學(xué)測(cè)量方法因?yàn)榫哂芯雀撸俣瓤?,無損測(cè)量等優(yōu)勢(shì)而成為主要的檢測(cè)手段。其中具有代表性的測(cè)量方法有...
光纖白光干涉測(cè)量使用的是寬譜光源。在選擇光源時(shí),需要重點(diǎn)考慮光源的輸出光功率和中心波長(zhǎng)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(cè)量干涉峰值的中心波長(zhǎng)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,因此光源中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)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(duì)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(zhǎng)為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到600mA。白光干涉膜厚儀是用于測(cè)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(cè)量。本地膜厚儀零售價(jià)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(dòng)將相互疊加,是各列光波獨(dú)自在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)矢量和。兩束光要發(fā)生干涉,應(yīng)必須滿足三個(gè)相干條件,即:頻率一致、振動(dòng)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(dòng)加強(qiáng),而在另一些地方振動(dòng)減弱,產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化。任何干涉測(cè)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(zhǎng)和干涉相消的合振幅。與激光光源相比,白光光源的相干長(zhǎng)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(gè)典型的特征:即條紋有一個(gè)固定不變的位置,該固定位置對(duì)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(cè)該光強(qiáng)最大值,...
干涉法測(cè)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(zhǎng)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(cè)量樣品表面,兩束光均發(fā)生反射并入射到分光棱鏡,此時(shí)這兩束光會(huì)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(hào),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(cè)量裝置,對(duì)于晶圓膜厚測(cè)量具有重要意義,設(shè)備價(jià)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(cè)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(zhǎng)度相對(duì)較短,因此發(fā)生干涉的位置范圍很小。在白光干涉時(shí),存在一個(gè)確定的零位置,當(dāng)測(cè)量光和參考光的光程相等時(shí),所有波長(zhǎng)的光均會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉,此時(shí)可以觀察到一個(gè)明亮的零級(jí)條紋,同時(shí)干涉信號(hào)也達(dá)到最大值。通過分析這個(gè)干涉信號(hào),可以得到被測(cè)物體的幾何形貌。白光掃描干涉術(shù)是通過測(cè)量干涉條紋來完成的,而干涉條紋的清晰度直接影響測(cè)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(cè)量變得費(fèi)力費(fèi)時(shí)。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(jià)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(cè)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?hào)進(jìn)入光譜儀,計(jì)算機(jī)定時(shí)從光譜儀中采集光譜信號(hào),獲取諸如光強(qiáng)、反射率等信息,計(jì)算機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)行信號(hào)處理,濾除高頻噪聲信息,然后對(duì)光譜信息進(jìn)行歸一化處理,利用峰值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)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?。浑療艟哂休^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(gè)干涉峰,此時(shí)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(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量方案,并設(shè)計(jì)搭建了膜厚測(cè)量系統(tǒng)。溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,峰值波長(zhǎng)與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系。利用該測(cè)量方案,我們測(cè)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(zhǎng)漂移。通過對(duì)納米級(jí)薄膜厚度的測(cè)量方案研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍺膜和金膜的厚度測(cè)量。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的解調(diào)方案,并將其應(yīng)用于極短光程差的測(cè)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(cè)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(cè)模塊、靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊、三維運(yùn)動(dòng)模塊和氣浮隔震平臺(tái)等組成,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(cè)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(cè)量方法。該方法利用白光反射光譜測(cè)量靶丸殼層光學(xué)厚度,利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測(cè)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)??蓽y(cè)量大氣壓下薄膜厚度在1納米...
膜厚儀是一種用于測(cè)量薄膜厚度的儀器,它的測(cè)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(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)量原理主要有兩種:一種是光學(xué)方法,通過測(cè)量薄膜對(duì)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(cè)量薄膜對(duì)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(chǎng)景來選擇合適的測(cè)量原理。在導(dǎo)電薄膜中,膜厚儀可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(duì)器件的性能有著重要的影響,因此需要對(duì)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(cè)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(zhǎng)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(shí),有一個(gè)確切的零點(diǎn)位置。當(dāng)測(cè)量光和參考光的光程相等時(shí),所有波段的光都會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉,這時(shí)就能觀測(cè)到有一個(gè)很明亮的零級(jí)條紋,同時(shí)干涉信號(hào)也出現(xiàn)最大值,通過分析這個(gè)干涉信號(hào),就能得到表面上對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的相對(duì)高度,從而得到被測(cè)物體的幾何形貌。白光掃描干涉術(shù)是通過測(cè)量干涉條紋來完成的,而干涉條紋的清晰度直接影響測(cè)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(cè)量變成一項(xiàng)費(fèi)力又費(fèi)時(shí)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(dòng),要求在測(cè)量波段內(nèi)存在多個(gè)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(shí),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(duì)測(cè)量對(duì)象要求高,如果薄膜較薄或厚度不足情況下,會(huì)造成干涉條紋減少,干涉波峰個(gè)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(huì)影響該方法的準(zhǔn)確度,對(duì)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(cè)量薄膜厚度的儀器,它的測(cè)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(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)量原理主要有兩種:一種是光學(xué)方法,通過測(cè)量薄膜對(duì)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(cè)量薄膜對(duì)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(chǎng)景來選擇合適的測(cè)量原理。在導(dǎo)電薄膜中,膜厚儀可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(duì)器件的性能有著重要的影響,因此需要對(duì)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(cè)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(cè)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(chǎng)中光強(qiáng)的變化計(jì)算出其每個(gè)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(cè)物體的表面形貌。單色光相移法具有測(cè)量速度快、測(cè)量分辨力高、對(duì)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(jí)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(gè)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(dòng)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(hào)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(zhǎng)移動(dòng)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(gè)干涉峰的信號(hào)解調(diào),實(shí)現(xiàn)納米薄膜厚度測(cè)量。在頻域干涉中,當(dāng)干涉光程差超過光源相干長(zhǎng)度時(shí),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(zhǎng)度都是無限的。當(dāng)使用光譜儀接收干涉光譜時(shí),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(zhǎng)度發(fā)生變化。標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇和使用對(duì)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(bào)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(bào)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(cè)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(bào)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(cè)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(hào)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(cè)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(cè)量使用的是寬譜光源。在選擇光源時(shí),需要重點(diǎn)考慮光源的輸出光功率和中心波長(zhǎng)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(cè)量干涉峰值的中心波長(zhǎng)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,因此光源中心波長(zhǎng)的穩(wěn)定性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)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(duì)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(zhǎng)為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內(nèi)可調(diào)。驅(qū)動(dòng)電流可以達(dá)到600mA。白光干涉膜厚儀是一種用來測(cè)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(jià)與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長(zhǎng)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(hào)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(cè)物理量的信息。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)勢(shì)是解調(diào)速度快,受干擾信號(hào)影響較小,但精度不高。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理FFT理論,若輸入光源波長(zhǎng)范圍為[λ1,λ2],則所測(cè)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(chǎng)合。傅里葉變換白光干涉法是對(duì)傅里葉變換法的改進(jìn)。該方法總結(jié)起來是對(duì)采集到的光譜信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,然后濾波、提取主頻信號(hào),接著進(jìn)行逆傅...
膜厚儀是一種可以用于精確測(cè)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(cè)量薄膜厚度對(duì)于研究和生產(chǎn)具有重要意義。膜厚儀測(cè)量光學(xué)薄膜的具體方法通常包括以下幾個(gè)步驟:樣品準(zhǔn)備:首先需要準(zhǔn)備待測(cè)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(cè)量之前,需要對(duì)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(duì),調(diào)整儀器參數(shù)。測(cè)量操作:將樣品放置在膜厚儀的測(cè)量臺(tái)上,調(diào)節(jié)儀器參數(shù),如波長(zhǎng)、入射角等,然后啟動(dòng)測(cè)量程序。膜厚儀會(huì)通過光學(xué)干涉原理測(cè)量樣品表面反...
針對(duì)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(cè)試工作變得異常復(fù)雜。如何精確地測(cè)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(cè)量方法具有無損、非接觸、測(cè)量效率高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)越性,靶丸參數(shù)測(cè)量通常采用光學(xué)測(cè)量方式。常用的光學(xué)參數(shù)測(cè)量手段很多,目前,常用于測(cè)量靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)的測(cè)量方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法、激光差動(dòng)共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時(shí)調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù),因此,精密測(cè)量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測(cè)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(cè)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(dòng)參考鏡進(jìn)行掃描,將干涉條紋掃過被測(cè)面,并通過感知相干峰位置來獲取表面形貌信息。測(cè)量原理如圖1-5所示。然而,在對(duì)薄膜進(jìn)行測(cè)量時(shí),其上下表面的反射會(huì)導(dǎo)致提取出的白光干涉信號(hào)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(cè)量時(shí)間較長(zhǎng),且易受外界干擾?;趫D像分割技術(shù)的薄膜結(jié)構(gòu)測(cè)試方法能夠自動(dòng)分離雙峰干涉信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜厚度的測(cè)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(jí)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(jí)(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(duì)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(cè)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。總之,白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測(cè)量薄膜厚度的儀器。品牌膜厚儀貨真價(jià)實(shí)白光干涉時(shí)域解調(diào)方案需要借助機(jī)械掃描部件帶動(dòng)干涉儀的反射鏡移動(dòng),補(bǔ)償光程差,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的解調(diào)。...
在納米級(jí)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(duì)納米級(jí)薄膜的厚度準(zhǔn)確測(cè)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(cè)量理論和測(cè)量技術(shù)不斷涌現(xiàn),測(cè)量方法從手動(dòng)到自動(dòng)、有損到無損不斷得到實(shí)現(xiàn)。對(duì)于不同性質(zhì)薄膜,其適用的厚度測(cè)量方案也不相同。針對(duì)納米級(jí)薄膜,應(yīng)用光學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)。相比其他方法,光學(xué)測(cè)量方法具有精度高、速度快、無損測(cè)量等優(yōu)勢(shì),成為主要檢測(cè)手段。其中代表性的測(cè)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(zhǎng)移動(dòng)的鍺膜厚度測(cè)量方案研究:在對(duì)比研究目前常用的白光干涉測(cè)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(gè)干涉峰時(shí),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(zhǎng)移動(dòng)的測(cè)量方案。干涉光譜的峰值波長(zhǎng)會(huì)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(shí),峰值波長(zhǎng)的移動(dòng)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(duì)這一測(cè)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(tái)階儀測(cè)量結(jié)果存在,這是因?yàn)楸∧け砻姹旧聿⒉还饣?,臺(tái)階儀的測(cè)量...
針對(duì)微米級(jí)工業(yè)薄膜厚度測(cè)量,開發(fā)了一種基于寬光譜干涉的反射式法測(cè)量方法,并研制了適用于工業(yè)應(yīng)用的小型薄膜厚度測(cè)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(zhǎng)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(duì)PVC標(biāo)準(zhǔn)厚度片、PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測(cè)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明該測(cè)厚系統(tǒng)具有1~75微米厚度的測(cè)量量程和微米級(jí)的測(cè)量不確定度,而且無需對(duì)焦,可以在10ms內(nèi)完成單次測(cè)量,滿足工...
白光干涉時(shí)域解調(diào)方案需要借助機(jī)械掃描部件帶動(dòng)干涉儀的反射鏡移動(dòng),補(bǔ)償光程差,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)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(cè)量臂,作用是將待測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換為干涉儀兩臂的光程差變化。測(cè)量臂因待測(cè)物理量而增加了一個(gè)未知的光程,參考臂則通過移動(dòng)反射鏡來實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)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(shí),即兩干涉光束為等光程的時(shí)候,出現(xiàn)干涉極大值,可以觀察到中心零級(jí)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(cè)物理量的值。干擾輸出信號(hào)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(dòng)會(huì)影響輸出信號(hào)的強(qiáng)度,但是對(duì)零級(jí)干涉條紋的位置不會(huì)產(chǎn)生影響。...
基于白光干涉光譜單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的鍺膜厚度測(cè)量方案研究:在對(duì)比研究目前常用的白光干涉測(cè)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(gè)干涉峰時(shí),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(zhǎng)移動(dòng)的測(cè)量方案。干涉光譜的峰值波長(zhǎng)會(huì)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(shí),峰值波長(zhǎng)的移動(dòng)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(duì)這一測(cè)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(tái)階儀測(cè)量結(jié)果存在,這是因?yàn)楸∧け砻姹旧聿⒉还饣?,臺(tái)階儀的測(cè)量...