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?。ㄒ话銥閹孜⒚椎綆资⒚字g),,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)通信中的薄膜透過率測量。婁底膜厚儀信賴推薦
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,。聊城膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)白光干涉膜厚測量技術(shù)的優(yōu)化需要對實(shí)驗(yàn)方法和算法進(jìn)行改進(jìn),。
薄膜作為一種特殊的微結(jié)構(gòu),,近年來在電子學(xué),、摩擦學(xué),、現(xiàn)代光學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用,,薄膜的測試技術(shù)變得越來越重要,。尤其是在厚度這一特定方向上,,尺寸很小,基本上都是微觀可測量,。因此,,在微納測量領(lǐng)域中,,薄膜厚度的測試是一個非常重要而且很實(shí)用的研究方向。在工業(yè)生產(chǎn)中,,薄膜的厚度直接關(guān)系到薄膜能否正常工作,。在半導(dǎo)體工業(yè)中,,膜厚的測量是硅單晶體表面熱氧化厚度以及平整度質(zhì)量控制的重要手段,。薄膜的厚度影響薄膜的電磁性能,、力學(xué)性能和光學(xué)性能等,所以準(zhǔn)確地測量薄膜的厚度成為一種關(guān)鍵技術(shù),。
在白光反射光譜探測模塊中,入射光經(jīng)過分光鏡1分光后,,一部分光通過物鏡聚焦到靶丸表面,靶丸殼層上,、下表面的反射光經(jīng)過物鏡,、分光鏡1,、聚焦透鏡,、分光鏡2后,,一部分光聚焦到光纖端面并到達(dá)光譜儀探測器,,可實(shí)現(xiàn)靶丸殼層白光干涉光譜的測量,,一部分光到達(dá)CCD探測器,,可獲得靶丸表面的光學(xué)圖像。靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊和三維運(yùn)動模塊分別用于靶丸的吸附定位以及靶丸特定角度轉(zhuǎn)位以及靶丸位置的輔助調(diào)整,,測量過程中,,將靶丸放置于軸系吸嘴前端,,通過微型真空泵負(fù)壓吸附于吸嘴上,;然后,,移動位移平臺,,將靶丸移動至CCD視場中心,通過Z向位移臺,,使靶丸表面成像清晰;利用光譜儀探測靶丸殼層的白光反射光譜,;靶丸在軸系的帶動下,,平穩(wěn)轉(zhuǎn)位到特定角度,,由于軸系的回轉(zhuǎn)誤差,,轉(zhuǎn)位后靶丸可能偏移CCD視場中心,此時可通過調(diào)整軸系前端的調(diào)心結(jié)構(gòu),,使靶丸定點(diǎn)位于視場中心并采集其白光反射光譜,;重復(fù)以上步驟,,可實(shí)現(xiàn)靶丸特定位置或圓周輪廓白光反射光譜數(shù)據(jù)的測量,。為減少外界干擾和震動而引起的測量誤差,,該裝置放置于氣浮平臺上,,通過高性能的隔振效果可保證測量結(jié)果的穩(wěn)定性。 白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的薄膜生物學(xué)特性分析,。
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(diǎn)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(diǎn)是對樣品薄膜表面條件的依賴性強(qiáng),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(jī)薄膜的厚度測量,。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。聊城膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)
白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,。婁底膜厚儀信賴推薦
為限度提高靶丸內(nèi)爆壓縮效率,,期望靶丸所有幾何參數(shù)、物性參數(shù)均為理想球?qū)ΨQ狀態(tài),。因此,,需要對靶丸殼層厚度分布進(jìn)行精密的檢測。靶丸殼層厚度常用的測量手法有X射線顯微輻照法,、激光差動共焦法,、白光干涉法等。下面分別介紹了各個方法的特點(diǎn)與不足,,以及各種測量方法的應(yīng)用領(lǐng)域,。白光干涉法[30]是以白光作為光源,,寬光譜的白光準(zhǔn)直后經(jīng)分光棱鏡分成兩束光,,一束光入射到參考鏡,。一束光入射到待測樣品。由計算機(jī)控制壓電陶瓷(PZT)沿Z軸方向進(jìn)行掃描,,當(dāng)兩路之間的光程差為零時,,在分光棱鏡匯聚后再次被分成兩束,一束光通過光纖傳輸,,并由光譜儀收集,,另一束則被傳遞到CCD相機(jī),,用于樣品觀測,。利用光譜分析算法對干涉信號圖進(jìn)行分析得到薄膜的厚度。該方法能應(yīng)用靶丸殼層壁厚的測量,,但是該測量方法需要已知靶丸殼層材料的折射率,,同時,該方法也難以實(shí)現(xiàn)靶丸殼層厚度分布的測量,。婁底膜厚儀信賴推薦