自上世紀(jì)60年代起,，利用X及β射線、近紅外光源開發(fā)的在線薄膜測厚系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于西方先進(jìn)國家的工業(yè)生產(chǎn)線中,。20世紀(jì)70年代后，為滿足日益增長的質(zhì)檢需求,，電渦流,、電磁電容、超聲波,、晶體振蕩等多種膜厚測量技術(shù)相繼問世,。90年代中期，隨著離子輔助、離子束濺射,、磁控濺射,、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術(shù)取得巨大突破，以橢圓偏振法和光度法為展示的光學(xué)檢測技術(shù)以高精度,、低成本,、輕便環(huán)保、高速穩(wěn)固為研發(fā)方向不斷迭代更新,，迅速占領(lǐng)日用電器及工業(yè)生產(chǎn)市場,，并發(fā)展出依據(jù)用戶需求個性化定制產(chǎn)品的能力。其中,，對于市場份額占比較大的微米級薄膜,，除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量準(zhǔn)確度及分辨力以外，還要求測量系統(tǒng)在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場下,，具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力,。 白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過對干涉曲線的分析實(shí)現(xiàn)對薄膜的光學(xué)參數(shù)測量。高精度膜厚儀廠家

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[39]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。高精度膜厚儀廠家白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)元件制造中的薄膜厚度控制,。

目前,，應(yīng)用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式。如圖2-5(a)所示Mirau型顯微干涉結(jié)構(gòu),，在該結(jié)構(gòu)中物鏡和被測樣品之間有兩塊平板,，一個是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡，另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡,，由于參考鏡位于物鏡和被測樣品之間,，從而使物鏡外殼更加緊湊，工作距離相對而言短一些,，其倍率一般為10-50倍,，Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測量端相同顯微物鏡，因此沒有額外的光程差,。

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)[44-45],。系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,。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,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對薄膜的快速測量和分析。

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,。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,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的厚度和形貌進(jìn)行聯(lián)合測量和分析,。高頻膜厚儀供應(yīng)

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對薄膜厚度的在線檢測和自動控制。高精度膜厚儀廠家

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，它對于薄膜的光學(xué),、力學(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橢圓偏振法,，干涉法，光譜法,，棱鏡耦合法等,。高精度膜厚儀廠家

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