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A不可比擬時,，有下列情況出現(xiàn)：(1)膜厚e遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長^時，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^時，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實際上對光程差已沒有貢獻(xiàn)．若半波損失∥存在,，就發(fā)生相消干涉,，反之，就發(fā)生相長干涉…,，故觀察到的要么全是明紋,，要么全是暗紋． 膜厚儀的干涉測量能力較高，可以提供精確和可信的膜層厚度測量結(jié)果,。國產(chǎn)膜厚儀工廠
白光掃描干涉法利用白光作為光源,，通過壓電陶瓷驅(qū)動參考鏡進(jìn)行掃描，將干涉條紋掃過被測面,，并通過感知相干峰位置來獲取表面形貌信息,。測量原理如圖1-5所示。然而,，在對薄膜進(jìn)行測量時,，其上下表面的反射會導(dǎo)致提取出的白光干涉信號呈現(xiàn)雙峰形式，變得更為復(fù)雜,。此外,，由于白光掃描干涉法需要進(jìn)行掃描過程，因此測量時間較長,，且易受外界干擾,。基于圖像分割技術(shù)的薄膜結(jié)構(gòu)測試方法能夠自動分離雙峰干涉信號,，從而實現(xiàn)對薄膜厚度的測量,。薄膜干涉膜厚儀使用方法高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu),。
與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長度的特點使得兩光束只有在光程差極小的情況下才能發(fā)生干涉因此不會產(chǎn)生干擾條紋,。同時由于白光干涉產(chǎn)生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置避免了干涉級次不確定的問題。本文以白光干涉原理為理論基礎(chǔ)對單層透明薄膜厚度測量尤其對厚度小于光源相干長度的薄膜厚度測量進(jìn)行了研究,。首先從白光干涉測量薄膜厚度的原理出發(fā),、分別詳細(xì)闡述了白光干涉原理和薄膜測厚原理,。接著在金相顯微鏡的基礎(chǔ)上構(gòu)建了垂直型白光掃描系統(tǒng)作為實驗中測試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對的位移量進(jìn)行了標(biāo)定。
光譜擬合法易于應(yīng)用于測量,，但由于使用了迭代算法,，因此其優(yōu)缺點在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著遺傳算法,、模擬退火算法等全局優(yōu)化算法的引入,，被用于測量薄膜參數(shù)。該方法需要一個較好的薄膜光學(xué)模型(包括色散系數(shù),、吸收系數(shù),、多層膜系統(tǒng))，但實際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準(zhǔn)確,，特別是對于多層膜體系,，建立光學(xué)模型非常困難，無法用公式準(zhǔn)確地表示出來,。因此,，通常使用簡化模型，全光譜擬合法在實際應(yīng)用中不如極值法有效,。此外,，該方法的計算速度慢，不能滿足快速計算的要求,。工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差,，通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。
在白光干涉中,，當(dāng)光程差為零時,，會出現(xiàn)零級干涉條紋。隨著光程差的增加,，光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線形成的干涉條紋之間會發(fā)生偏移,，疊加后整體效果導(dǎo)致條紋對比度降低。白光干涉原理的測量系統(tǒng)精度高,，可以進(jìn)行測量,。采用白光干涉原理的測量系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、動態(tài)范圍大,、快速檢測和結(jié)構(gòu)簡單緊湊等優(yōu)點,。雖然普通的激光干涉與白光干涉有所區(qū)別，但它們也具有許多共同之處,。我們可以將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,，而在頻域上觀察到的就是不同波長對應(yīng)的干涉光強(qiáng)變化曲線。Michelson干涉儀的光路長度決定了儀器的精度,。小型膜厚儀經(jīng)銷批發(fā)
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,，其性能和功能會得到提高和擴(kuò)展,。國產(chǎn)膜厚儀工廠
光譜法是一種以光的干涉效應(yīng)為基礎(chǔ)的薄膜厚度測量方法，分為反射法和透射法兩種類型,。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)與厚度一一對應(yīng),。因此,，可以根據(jù)這種光譜特性來確定薄膜的厚度和光學(xué)參數(shù)。光譜法的優(yōu)點是可以同時測量多個參數(shù),，并能有效地排除解的多值性,，測量范圍廣，是一種無損測量技術(shù),。其缺點是對樣品薄膜表面條件的依賴性強(qiáng),，測量穩(wěn)定性較差，因此測量精度不高,，對于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等,。目前，這種方法主要用于有機(jī)薄膜的厚度測量,。國產(chǎn)膜厚儀工廠