光具有傳播的特性，不同波列在相遇的區(qū)域,，振動將相互疊加,，是各列光波獨(dú)自在該點(diǎn)所引起的振動矢量和。兩束光要發(fā)生干涉,，應(yīng)必須滿足三個相干條件,，即：頻率一致、振動方向一致,、相位差恒定,。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強(qiáng)，而在另一些地方振動減弱,，產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化,。任何干涉測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和干涉相消的合振幅,。與激光光源相比，白光光源的相干長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典型的特征：即條紋有一個固定不變的位置,，該固定位置對應(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，并通過探測該光強(qiáng)最大值,，可實(shí)現(xiàn)樣品表面位移的精密測量,。此外，白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),、穩(wěn)定性好且動態(tài)范圍大,、結(jié)構(gòu)簡單，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)測量技術(shù)在薄膜三維形貌測量,、薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,?？梢耘浜喜煌能浖M(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理，例如建立數(shù)據(jù)庫,、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等,。高速膜厚儀性價比高

本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm，導(dǎo)致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰,，此時常規(guī)基于相鄰干涉峰間距解調(diào)的方案（如峰峰值法等）將不再適用,。為此，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案,，并設(shè)計搭建了膜厚測量系統(tǒng),。溫度測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系,。利用該測量方案,，我們測得實(shí)驗(yàn)用鍺膜的厚度為338.8nm，實(shí)驗(yàn)誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移,。通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究,，實(shí)現(xiàn)了對鍺膜和金膜的厚度測量。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調(diào)方案,，并將其應(yīng)用于極短光程差的測量,。國內(nèi)膜厚儀定做白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。

由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對系統(tǒng)的測量量程和精度的需求不盡相同,，因而多種測量方法各有優(yōu)劣,，難以一概而論。,，按照薄膜厚度的增加,，適用的測量方式分別為分光光度法、橢圓偏振法,、共聚焦法和干涉法,。對于小于1μm的較薄薄膜，白光干涉輪廓儀的測量精度較低,，分光光度法和橢圓偏振法較適合,。而對于小于200nm的薄膜，由于透過率曲線缺少峰谷值,，橢圓偏振法結(jié)果更加可靠,。基于白光干涉原理的光學(xué)薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或者半透明薄膜,，通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣,，得到待測薄膜厚度。本章在詳細(xì)研究白光干涉測量技術(shù)的常用解調(diào)方案,、解調(diào)原理及其局限性的基礎(chǔ)上,，分析得到了常用的基于兩個相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測量的結(jié)論,。在此基礎(chǔ)上，我們提出了基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調(diào)技術(shù),。

白光光譜法克服了干涉級次的模糊識別問題,，具有測量范圍大，連續(xù)測量時波動范圍小的特點(diǎn),，但在實(shí)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(shí)際譜峰干涉級次m'(整數(shù))之間有誤差,。為得到準(zhǔn)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。Michelson干涉儀的光路長度支配了精度,。

微納制造技術(shù)的發(fā)展推動著檢測技術(shù)進(jìn)入微納領(lǐng)域,，微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件的重要部分，在半導(dǎo)體,、航天航空,、醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。由于微小和精細(xì)的特征,，傳統(tǒng)的檢測方法無法滿足要求。白光干涉法被廣泛應(yīng)用于微納檢測領(lǐng)域,，具有非接觸、無損傷,、高精度等特點(diǎn),。另外，光譜測量具有高效率和測量速度快的優(yōu)點(diǎn),。因此,，這篇文章提出了一種白光干涉光譜測量方法，并構(gòu)建了相應(yīng)的測量系統(tǒng),。相比傳統(tǒng)的白光掃描干涉方法,，這種方法具有更強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力，并且測量速度更快,。Michelson干涉儀的光路長度決定了儀器的精度,。本地膜厚儀主要功能與優(yōu)勢

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。高速膜厚儀性價比高

白光干涉膜厚儀基于薄膜對白光的反射和透射產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,，通過測量干涉條紋的位置和間距來計算出薄膜的厚度,。這種儀器在光學(xué)薄膜、半導(dǎo)體,、涂層和其他薄膜材料的生產(chǎn)和研發(fā)過程中具有重要的應(yīng)用價值,。當(dāng)白光照射到薄膜表面時，部分光線會被薄膜反射,，而另一部分光線會穿透薄膜并在薄膜內(nèi)部發(fā)生多次反射和折射,。這些反射和折射的光線會與原始入射光線產(chǎn)生干涉，形成干涉條紋,。通過測量干涉條紋的位置和間距,，可以推導(dǎo)出薄膜的厚度信息。白光干涉膜厚儀在光學(xué)薄膜領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,。光學(xué)薄膜是一種具有特殊光學(xué)性質(zhì)的薄膜材料,，廣泛應(yīng)用于激光器、光學(xué)鏡片,、光學(xué)濾波器等光學(xué)元件中,。通過白光干涉膜厚儀可以實(shí)現(xiàn)對光學(xué)薄膜厚度的精確測量，保證光學(xué)薄膜元件的光學(xué)性能,。此外,，白光干涉膜厚儀還可以用于半導(dǎo)體行業(yè)中薄膜材料的生產(chǎn)和質(zhì)量控制，確保半導(dǎo)體器件的性能穩(wěn)定和可靠性,。白光干涉膜厚儀還可以應(yīng)用于涂層材料的生產(chǎn)和研發(fā)過程中,。涂層材料是一種在材料表面形成一層薄膜的工藝，用于增強(qiáng)材料的表面性能,。通過白光干涉膜厚儀可以對涂層材料的厚度進(jìn)行精確測量,，保證涂層的均勻性和穩(wěn)定性，提高涂層材料的質(zhì)量和性能,。高速膜厚儀性價比高