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(cè)厚系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于西方先進(jìn)國(guó)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(zhǎng)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(cè)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(cè)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(chǎng),，并發(fā)展出依據(jù)用戶需求個(gè)性化定制產(chǎn)品的能力。其中,，對(duì)于市場(chǎng)份額占比較大的微米級(jí)薄膜,，除要求測(cè)量系統(tǒng)不僅具有百納米級(jí)的測(cè)量準(zhǔn)確度及分辨力以外，還要求測(cè)量系統(tǒng)在存在不規(guī)則環(huán)境干擾的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)下,，具備較高的穩(wěn)定性和抗干擾能力,。 白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)中的薄膜參數(shù)測(cè)量。原裝膜厚儀廠家

利用包絡(luò)線法計(jì)算薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度,，但目前看來包絡(luò)法還存在很多不足,，包絡(luò)線法需要產(chǎn)生干涉波動(dòng)，要求在測(cè)量波段內(nèi)存在多個(gè)干涉極值點(diǎn),，且干涉極值點(diǎn)足夠多,，精度才高。理想的包絡(luò)線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點(diǎn)建立的,，在沒有正確方法建立包絡(luò)線時(shí),，通常使用拋物線插值法建立，這樣造成的誤差較大,。包絡(luò)法對(duì)測(cè)量對(duì)象要求高,，如果薄膜較薄或厚度不足情況下，會(huì)造成干涉條紋減少,，干涉波峰個(gè)數(shù)較少,，要利用干涉極值點(diǎn)建立包絡(luò)線就越困難，且利用拋物線插值法擬合也很困難,，從而降低該方法的準(zhǔn)確度,。其次，薄膜吸收的強(qiáng)弱也會(huì)影響該方法的準(zhǔn)確度，對(duì)于吸收較強(qiáng)的薄膜,，隨干涉條紋減少,，極大值與極小值包絡(luò)線逐漸匯聚成一條曲線，該方法就不再適用,。因此,，包絡(luò)法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。原裝膜厚儀廠家白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)是一種測(cè)量薄膜厚度的方法,。

微納制造技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著檢測(cè)技術(shù)向微納領(lǐng)域進(jìn)軍,，微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件中的重要組成部分，在半導(dǎo)體,、醫(yī)學(xué),、航天航空、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,，由于其微小和精細(xì)的特征,，傳統(tǒng)檢測(cè)方法不能滿足要求。白光干涉法具有非接觸,、無(wú)損傷,、高精度等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在微納檢測(cè)領(lǐng)域,，另外光譜測(cè)量具有高效率,、測(cè)量速度快的優(yōu)點(diǎn)。因此,，本文提出了白光干涉光譜測(cè)量方法并搭建了測(cè)量系統(tǒng),。和傳統(tǒng)白光掃描干涉方法相比，其特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力,，并且測(cè)量速度較快,。

光具有傳播的特性，不同波列在相遇的區(qū)域,，振動(dòng)將相互疊加,，是各列光波獨(dú)自在該點(diǎn)所引起的振動(dòng)矢量和。兩束光要發(fā)生干涉,，應(yīng)必須滿足三個(gè)相干條件,，即：頻率一致、振動(dòng)方向一致,、相位差穩(wěn)定一致,。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動(dòng)加強(qiáng)，而在另一些地方振動(dòng)減弱,，產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化,。任何干涉測(cè)量都是完全建立在這種光波典型特性上的,。下圖分別表示干涉相長(zhǎng)和干涉相消的合振幅。與激光光源相比,，白光光源的相干長(zhǎng)度在幾微米到幾十微米內(nèi),，通常都很短，更為重要的是,，白光光源產(chǎn)生的干涉條紋具有一個(gè)典型的特征：即條紋有一個(gè)固定不變的位置,，該固定位置對(duì)應(yīng)于光程差為零的平衡位置，并在該位置白光輸出光強(qiáng)度具有最大值,，并通過探測(cè)該光強(qiáng)最大值,，可實(shí)現(xiàn)樣品表面位移的精密測(cè)量。此外,，白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),、穩(wěn)定性好且動(dòng)態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，成本低廉等優(yōu)點(diǎn),。因此，白光垂直掃描干涉,、白光反射光譜等基于白光干涉的光學(xué)測(cè)量技術(shù)在薄膜三維形貌測(cè)量,、薄膜厚度精密測(cè)量等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以對(duì)薄膜的厚度,、反射率、折射率等光學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,。

白光干涉時(shí)域解調(diào)方案需要借助機(jī)械掃描部件帶動(dòng)干涉儀的反射鏡移動(dòng),，補(bǔ)償光程差，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)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(cè)量臂，作用是將待測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換為干涉儀兩臂的光程差變化,。測(cè)量臂因待測(cè)物理量而增加了一個(gè)未知的光程,，參考臂則通過移動(dòng)反射鏡來實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)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(shí),，即兩干涉光束為等光程的時(shí)候,，出現(xiàn)干涉極大值，可以觀察到中心零級(jí)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(cè)物理量的值。干擾輸出信號(hào)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(dòng)會(huì)影響輸出信號(hào)的強(qiáng)度，但是對(duì)零級(jí)干涉條紋的位置不會(huì)產(chǎn)生影響,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以通過對(duì)干涉圖像的分析實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜的形貌測(cè)量,。廣西有哪些膜厚儀

白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜厚度的在線檢測(cè)和自動(dòng)控制。原裝膜厚儀廠家

    為了分析白光反射光譜的測(cè)量范圍,，開展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測(cè)量實(shí)驗(yàn),。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測(cè)量曲線，如圖所示,，對(duì)于殼層厚度30μm的靶丸,，其白光反射光譜各譜峰非常密集、干涉級(jí)次數(shù)值大,；此外,，由于靶丸殼層的吸收，壁厚較大的靶丸信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較弱,。隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加,，其白光反射光譜各譜峰將更加密集，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)各干涉譜峰波長(zhǎng)的測(cè)量,。為實(shí)現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量,，需采用紅外的寬譜光源和光譜探測(cè)器。對(duì)于殼層厚度為μm的靶丸,，測(cè)量的波峰相對(duì)較少,，容易實(shí)現(xiàn)靶丸殼層白光反射光譜譜峰波長(zhǎng)的準(zhǔn)確測(cè)量；隨著靶丸殼層厚度的進(jìn)一步減小,，兩干涉信號(hào)之間的光程差差異非常小,，以至于他們的光譜信號(hào)中只有一個(gè)干涉波峰，基于峰值探測(cè)的白光反射光譜方法難以實(shí)現(xiàn)其厚度的測(cè)量,；為實(shí)現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測(cè)量,，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測(cè)器提升其探測(cè)厚度下限。 原裝膜厚儀廠家