干涉測(cè)量法是一種基于光的干涉原理實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜厚度測(cè)量的光學(xué)方法,，是一種高精度的測(cè)量技術(shù)，其采用光學(xué)干涉原理的測(cè)量系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、成本低廉,、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng),、使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),。對(duì)于大多數(shù)干涉測(cè)量任務(wù)，都是通過分析薄膜表面和基底表面之間產(chǎn)生的干涉條紋的形狀和分布規(guī)律,，來研究待測(cè)物理量引入的光程差或位相差的變化,，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的。光學(xué)干涉測(cè)量方法的測(cè)量精度可達(dá)到甚至優(yōu)于納米量級(jí),，利用外差干涉進(jìn)行測(cè)量,，其精度甚至可以達(dá)到10^-3 nm量級(jí)。根據(jù)所使用的光源不同,，干涉測(cè)量方法可分為激光干涉測(cè)量和白光干涉測(cè)量?jī)纱箢?。激光干涉測(cè)量的分辨率更高，但不能實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)信號(hào)的測(cè)量,，只能測(cè)量輸出信號(hào)的變化量或連續(xù)信號(hào)的變化,，即只能實(shí)現(xiàn)相對(duì)測(cè)量。而白光干涉是通過對(duì)干涉信號(hào)中心條紋的有效識(shí)別來實(shí)現(xiàn)對(duì)物理量的測(cè)量,，是一種測(cè)量方式,，在薄膜厚度測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu),。薄膜干涉膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)
2e(n22一n12sin2i)1/2＋δ’=kλ,，k=1,2,3,4,5...(1)
2e(n22一n12sin2i)1/2＋δ’=（2k＋1）λ/2,，k=0，1,2,3,4,，...（2）
當(dāng)膜的厚度e與波長(zhǎng)A不可比擬時(shí),，有下列情況出現(xiàn)：(1)膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)^時(shí)，由于由同一波列分解出來的2列波的光程差已超過相干民度．因而不能相遇,，故不能發(fā)生干涉…,，沒有明紋或暗紋出現(xiàn)．(2)膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)^時(shí)，相干條件(1),，(2)式中e一0,，2相干光束之間的光程差已主要受半波損失d7的影響，而膜厚e和入射角i實(shí)際上對(duì)光程差已沒有貢獻(xiàn)．若半波損失∥存在,，就發(fā)生相消干涉,，反之，就發(fā)生相長(zhǎng)干涉…,，故觀察到的要么全是明紋,，要么全是暗紋． 薄膜膜厚儀詳情白光干涉膜厚儀的工作原理是基于膜層與底材的反射率及其相位差，通過測(cè)量反射光的干涉來計(jì)算膜層厚度,。
在激光慣性約束聚變（ICF）物理實(shí)驗(yàn)中,，靶丸殼層折射率、厚度以及其分布參數(shù)是非常關(guān)鍵的參數(shù),。因此,，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率、厚度及其分布的精密測(cè)量對(duì)精密ICF物理實(shí)驗(yàn)研究非常重要,。由于靶丸尺寸微小,、結(jié)構(gòu)特殊、測(cè)量精度要求高,，因此如何實(shí)現(xiàn)對(duì)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要內(nèi)容,。本文針對(duì)這一需求，開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)研究,。精確測(cè)量靶丸殼層折射率,、厚度及其分布是激光慣性約束聚變中至關(guān)重要的，對(duì)于ICF物理實(shí)驗(yàn)的研究至關(guān)重要,。由于靶丸特殊的結(jié)構(gòu)和微小的尺寸,，以及測(cè)量的高精度要求，如何實(shí)現(xiàn)靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測(cè)量是靶參數(shù)測(cè)量技術(shù)研究中的重要目標(biāo),。本文就此需求開展了基于白光干涉技術(shù)的靶丸殼層折射率及厚度分布測(cè)量技術(shù)的研究,。
薄膜在現(xiàn)代光學(xué)、電子、醫(yī)療,、能源和建材等技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,，可以提高器件性能。但是由于薄膜制備工藝和生產(chǎn)環(huán)境等因素的影響,，成品薄膜存在厚度分布不均和表面粗糙度大等問題,，導(dǎo)致其光學(xué)和物理性能無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響其性能和應(yīng)用,。因此,，需要開發(fā)出精度高、體積小,、穩(wěn)定性好的測(cè)量系統(tǒng)以滿足微米級(jí)工業(yè)薄膜的在線檢測(cè)需求,。當(dāng)前的光學(xué)薄膜測(cè)厚方法無法同時(shí)兼顧高精度、輕小體積和合理的成本,，而具有納米級(jí)測(cè)量分辨率的商用薄膜測(cè)厚儀器價(jià)格昂貴,、體積大，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的在線測(cè)量需求,。因此,，提出了一種基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測(cè)量解決方案，研發(fā)了小型化,、低成本的薄膜厚度測(cè)量系統(tǒng),，并提出了一種無需標(biāo)定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計(jì)算算法,。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)工業(yè)薄膜的厚度測(cè)量,。標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇和使用對(duì)于保持儀器準(zhǔn)確度至關(guān)重要。
白光掃描干涉法能免除色光相移干涉術(shù)測(cè)量的局限性,。白光掃描干涉法采用白光作為光源,，白光作為一種寬光譜的光源，相干長(zhǎng)度較短,，因此發(fā)生干涉的位置只能在很小的空間范圍內(nèi),。而且在白光干涉時(shí)，有一個(gè)確切的零點(diǎn)位置,。當(dāng)測(cè)量光和參考光的光程相等時(shí),，所有波段的光都會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉，這時(shí)就能觀測(cè)到有一個(gè)很明亮的零級(jí)條紋,，同時(shí)干涉信號(hào)也出現(xiàn)最大值,，通過分析這個(gè)干涉信號(hào)，就能得到表面上對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的相對(duì)高度,，從而得到被測(cè)物體的幾何形貌,。白光掃描干涉術(shù)是通過測(cè)量干涉條紋來完成的，而干涉條紋的清晰度直接影響測(cè)試精度,。因此,，為了提高精度,，就需要更為復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，這使得條紋的測(cè)量變成一項(xiàng)費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的工作,。精度高的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu),。高精度膜厚儀找誰
光路長(zhǎng)度越長(zhǎng)，儀器分辨率越高,，但也越容易受到干擾因素的影響,，需要采取降噪措施。薄膜干涉膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)
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(cè)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(cè)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)用等技術(shù)的發(fā)展,，使得白光干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展更加迅速。薄膜干涉膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)