開展白光干涉理論分析,,在此基礎(chǔ)詳細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,,完成了應(yīng)用于靶丸殼層折射率和厚度分布測量實驗裝置的設(shè)計及搭建,。該實驗裝置主要由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊、三維運動模塊,、氣浮隔震平臺等幾部分組成,,可實現(xiàn)靶丸的負壓吸附、靶丸位置的精密調(diào)整以及靶丸360°范圍的旋轉(zhuǎn)及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,建立了二者聯(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)。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以通過對干涉圖像的分析實現(xiàn)對薄膜的形貌變化的測量和分析,。福建膜厚儀誠信企業(yè)推薦
白光光譜法克服了干涉級次的模糊識別問題,,具有動態(tài)測量范圍大,連續(xù)測量時波動范圍小的特點,,但在實際測量中,,由于測量誤差、儀器誤差,、擬合誤差等因素,,干涉級次的測量精度仍其受影響,會出現(xiàn)干擾級次的誤判和干擾級次的跳變現(xiàn)象,。導(dǎo)致公式計算得到的干擾級次m值與實際譜峰干涉級次m'(整數(shù))之間有誤差,。為得到準確的干涉級次,本文依據(jù)干涉級次的連續(xù)特性設(shè)計了以下校正流程圖,,獲得了靶丸殼層光學(xué)厚度的精確值,。導(dǎo)入白光干涉光譜測量曲線。張家界膜厚儀誠信企業(yè)推薦白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于不同材料的薄膜的研究和制造中,。
光譜法是以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種薄膜厚度測量方法,,分為反射法和透射法兩類[12]。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會引起多光束干涉效應(yīng),,不同特性的薄膜材料的反射率和透過率曲線是不同的,,并且在全光譜范圍內(nèi)與厚度之間是一一對應(yīng)關(guān)系。因此,,根據(jù)這一光譜特性可以得到薄膜的厚度以及光學(xué)參數(shù),。光譜法的優(yōu)點是可以同時測量多個參數(shù)且可以有效的排除解的多值性,測量范圍廣,,是一種無損測量技術(shù),;缺點是對樣品薄膜表面條件的依賴性強,測量穩(wěn)定性較差,因而測量精度不高,;對于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等,。目前,這種方法主要應(yīng)用于有機薄膜的厚度測量,。
常用白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理示意圖,,入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡后,被分光鏡分成兩部分,,一個部分入射到固定的參考鏡,,一部分入射到樣品表面,當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后,,再次匯聚發(fā)生干涉,,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內(nèi)雙白光光束的干涉圖像,。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描,,可獲得一系列的干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對應(yīng)點的光強隨光程差變化曲線,,可得該點的Z向相對位移,;然后,由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應(yīng)的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于電子工業(yè)中的薄膜電阻率測量,。
在初始相位為零的情況下,當被測光與參考光之間的光程差為零時,,光強度將達到最大值,。為探測兩個光束之間的零光程差位置,需要精密Z向運動臺帶動干涉鏡頭作垂直掃描運動或移動載物臺,,垂直掃描過程中,,用探測器記錄下干涉光強,可得白光干涉信號強度與Z向掃描位置(兩光束光程差)之間的變化曲線,。干涉圖像序列中某波長處的白光信號強度隨光程差變化示意圖,,曲線中光強極大值位置即為零光程差位置,通過零過程差位置的精密定位,,即可實現(xiàn)樣品表面相對位移的精密測量,;通過確定最大值對應(yīng)的Z向位置可獲得被測樣品表面的三維高度。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的各項光學(xué)參數(shù)進行聯(lián)合測量和分析,。上海推薦膜厚儀
白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于材料科學(xué)中的薄膜微結(jié)構(gòu)分析,。福建膜厚儀誠信企業(yè)推薦
針對微米級工業(yè)薄膜厚度測量,研究了基于寬光譜干涉的反射式法測量方法,。根據(jù)薄膜干涉及光譜共聚焦原理,,綜合考慮成本,、穩(wěn)定性、體積等因素要求,,研制了滿足工業(yè)應(yīng)用的小型薄膜厚度測量系統(tǒng),。根據(jù)波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型,結(jié)合經(jīng)典模態(tài)分解和非均勻傅里葉變換思想,,提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法,,能有效利用全光譜數(shù)據(jù)準確提取相位變化,對由環(huán)境噪聲帶來的假頻干擾,,具有很好的抗干擾性,。通過對PVC標準厚度片,,PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗對系統(tǒng)性能進行了驗證,,結(jié)果表明測厚系統(tǒng)具有1~75μm厚度的測量量程,μm.的測量不確定度,。由于無需對焦,,可在10ms內(nèi)完成單次測量,滿足工業(yè)級測量高效便捷的應(yīng)用要求,。 福建膜厚儀誠信企業(yè)推薦