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[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***光干涉膜厚測量技術(shù)的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化和算法的改進(jìn)上,。延慶區(qū)小型膜厚儀

本章主要介紹了基于白光反射光譜和白光垂直掃描干涉聯(lián)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,，二者聯(lián)立即可求得靶丸折射率和厚度數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方面,，為解決白光干涉光譜中波峰位置難以精確確定和單極值點(diǎn)判讀可能存在干涉級次誤差的問題,，提出MATLAB曲線擬合測定極值點(diǎn)波長以及利用干涉級次連續(xù)性進(jìn)行干涉級次判定的數(shù)據(jù)處理方法。應(yīng)用碳?xì)?CH)薄膜對測量結(jié)果的可靠性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,。怎樣選擇膜厚儀供應(yīng)鏈該技術(shù)可以通過測量干涉曲線來計(jì)算薄膜的厚度,。

根據(jù)以上分析可知，白光干涉時域解調(diào)方案的優(yōu)點(diǎn)是：①能夠?qū)崿F(xiàn)測量,；②抗干擾能力強(qiáng),，系統(tǒng)的分辨率與光源輸出功率的波動，光源的波長漂移以及外界環(huán)境對光纖的擾動等因素?zé)o關(guān),；③測量精度與零級干涉條紋的確定精度以及反射鏡的精度有關(guān),；④結(jié)構(gòu)簡單,，成本較低。但是,，時域解調(diào)方法需要借助掃描部件移動干涉儀一端的反射鏡來進(jìn)行相位補(bǔ)償,，所以掃描裝置的分辨率將影響系統(tǒng)的精度。采用這種解調(diào)方案的測量分辨率一般是幾個微米,，達(dá)到亞微米的分辨率,，主要受機(jī)械掃描部件的分辨率和穩(wěn)定性限制。文獻(xiàn)[46]所報(bào)道的位移掃描的分辨率可以達(dá)到0.54μm,。當(dāng)所測光程差較小時,，F(xiàn)-P腔前后表面干涉峰值相距很近，難以區(qū)分,，此時時域解調(diào)方案的應(yīng)用受到限制,。

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,。

白光干涉測量技術(shù),，也被稱為光學(xué)低相干干涉測量技術(shù)，使用的是低相干的寬譜光源,，例如超輻射發(fā)光二極管,、發(fā)光二極管等。同所有的光學(xué)干涉原理一樣,，白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化,，進(jìn)而通過各種解調(diào)方案實(shí)現(xiàn)對待測物理量的測量,。采用寬譜光源的優(yōu)點(diǎn)是由于白光光源的相干長度很小（一般為幾微米到幾十微米之間）,，所有波長的零級干涉條紋重合于主極大值,，即中心條紋，與零光程差的位置對應(yīng),。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值，從而只用一個干涉儀即可實(shí)現(xiàn)對被測物理量的測量,，克服了傳統(tǒng)干涉儀無法實(shí)現(xiàn)測量的缺點(diǎn),。同時，相比于其他測量技術(shù),白光干涉測量方法還具有對環(huán)境不敏感,、抗干擾能力強(qiáng),、測量的動態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),。目前,，經(jīng)過幾十年的研究與發(fā)展，白光干涉技術(shù)在膜厚,、壓力,、溫度、應(yīng)變,、位移等等測量領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)涂層中的薄膜反射率測量。怎樣選擇膜厚儀供應(yīng)鏈

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對不同材料的薄膜進(jìn)行聯(lián)合測量和分析,。延慶區(qū)小型膜厚儀

論文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。論文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,。論文主要的創(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,。延慶區(qū)小型膜厚儀

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