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(hào)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)可以通過對干涉圖像的分析實(shí)現(xiàn)對不同材料的薄膜的聯(lián)合測量和分析,。靜安區(qū)原裝膜厚儀

    薄膜作為改善器件性能的重要途徑，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué),、電子,、醫(yī)療、能源,、建材等技術(shù)領(lǐng)域,。受薄膜制備工藝及生產(chǎn)環(huán)境影響，成品薄膜存在厚度分布不均,、表面粗糙度大等問題,，導(dǎo)致其光學(xué)及物理性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響成品的性能及應(yīng)用,。隨著薄膜生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展,，準(zhǔn)確測量和科學(xué)評價(jià)薄膜特性作為研究熱點(diǎn)，也引起產(chǎn)業(yè)界的高度重視,。厚度作為關(guān)鍵指標(biāo)直接影響薄膜工作特性,，合理監(jiān)控薄膜厚度對于及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)、降低加工成本,、提高生產(chǎn)效率及企業(yè)競爭力等具有重要作用和深遠(yuǎn)意義。然而,，對于市場份額占比大的微米級工業(yè)薄膜,，除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量精度之外，還要求具備體積小,、穩(wěn)定性好的特點(diǎn),，以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的在線檢測需求。目前光學(xué)薄膜測厚方法仍無法兼顧高精度,、輕小體積,，以及合理的系統(tǒng)成本，而具備納米級測量分辨力的商用薄膜測厚儀器往往價(jià)格昂貴,、體積較大,，且無法響應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的在線測量需求?；谝陨戏治?，本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測量解決方案,，研制小型化,、低成本的薄膜厚度測量系統(tǒng)，并提出無需標(biāo)定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計(jì)算算法,。研發(fā)的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)微米級工業(yè)薄膜的厚度測量,。 新型膜厚儀生產(chǎn)商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)對薄膜的厚度和形貌的聯(lián)合測量和分析。

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(gè)可靠的位置的參考值,，從而只用一個(gè)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(shí),，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(dòng)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,。

采用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時(shí),，被測光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率,。我們只需獲得相鄰的兩干涉峰值處的波長信息即可得出光程差，不必關(guān)心此波長處的光強(qiáng)大小,，從而降低數(shù)據(jù)處理的難度,。也可以利用多組相鄰的干涉光譜極值對應(yīng)的波長來分別求出光程差，然后再求平均值作為測量光程差,，這樣可以提高該方法的測量精度,。但是，峰峰值法存在著一些缺點(diǎn)：當(dāng)使用寬帶光源作為輸入光源時(shí),，接收光譜中不可避免地疊加有與光源同分布的背景光,，從而引起峰值處波長的改變，引入測量誤差,。同時(shí),，當(dāng)兩干涉信號(hào)之間的光程差很小，導(dǎo)致其干涉光譜只有一個(gè)干涉峰的時(shí)候,，此法便不再適用,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過對干涉圖像的分析實(shí)現(xiàn)對薄膜的形貌變化的測量和分析。

光學(xué)測厚方法集光學(xué),、機(jī)械,、電子、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為一體,，以其光波長為測量基準(zhǔn),，從原理上保證了納米級的測量精度。同時(shí),，光學(xué)測厚作為非接觸式的測量方法,，被廣泛應(yīng)用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。其中,，薄膜厚度光學(xué)測量方法按光吸收,、透反射、偏振和干涉等光學(xué)原理可分為分光光度法,、橢圓偏振法,、干涉法等多種測量方法,。不同的測量方法,，其適用范圍各有側(cè)重，褒貶不一,。因此結(jié)合多種測量方法的多通道式復(fù)合測量法也有研究,，如橢圓偏振法和光度法結(jié)合的光譜橢偏法，彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結(jié)合法等,。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)對薄膜的厚度測量,。膜厚儀定做

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過對干涉圖像的分析實(shí)現(xiàn)對薄膜的形貌測量,。靜安區(qū)原裝膜厚儀

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(gè)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,。靜安區(qū)原裝膜厚儀