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。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同材料的薄膜進(jìn)行測(cè)量,；原裝膜厚儀技術(shù)指導(dǎo)

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(diǎn)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(huì)產(chǎn)生干擾條紋,。同時(shí)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(jí)次不確定的問題。本文以白光干涉原理為理論基礎(chǔ)對(duì)單層透明薄膜厚度測(cè)量尤其對(duì)厚度小于光源相干長度的薄膜厚度測(cè)量進(jìn)行了研究,。首先從白光干涉測(cè)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(cè)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(shí)驗(yàn)中測(cè)試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對(duì)的位移量進(jìn)行了標(biāo)定。國產(chǎn)膜厚儀供應(yīng)鏈隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和擴(kuò)展,；

根據(jù)以上分析可知 ，白光干涉時(shí)域解調(diào)方案的優(yōu)點(diǎn)是：①能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量,；②抗干擾能力強(qiáng),，系統(tǒng)的分辨率與光源輸出功率的波動(dòng)，光源的波長漂移以及外界環(huán)境對(duì)光纖的擾動(dòng)等因素?zé)o關(guān),；③測(cè)量精度與零級(jí)干涉條紋的確定精度以及反射鏡的精度有關(guān),；④結(jié)構(gòu)簡單，成本較低,。但是,，時(shí)域解調(diào)方法需要借助掃描部件移動(dòng)干涉儀一端的反射鏡來進(jìn)行相位補(bǔ)償，所以掃描裝置的分辨率將影響系統(tǒng)的精度,。采用這種解調(diào)方案的測(cè)量分辨率一般是幾個(gè)微米,，達(dá)到亞微米的分辨率，主要受機(jī)械掃描部件的分辨率和穩(wěn)定性限制,。文獻(xiàn)[46]所報(bào)道的位移掃描的分辨率可以達(dá)到0.54μm,。當(dāng)所測(cè)光程差較小時(shí)，F(xiàn)-P腔前后表面干涉峰值相距很近,，難以區(qū)分,，此時(shí)時(shí)域解調(diào)方案的應(yīng)用受到限制。

在初始相位為零的情況下,，當(dāng)被測(cè)光與參考光之間的光程差為零時(shí),，光強(qiáng)度將達(dá)到最大值。為探測(cè)兩個(gè)光束之間的零光程差位置,，需要精密Z軸向運(yùn)動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭作垂直掃描運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)載物臺(tái),，垂直掃描過程中，用探測(cè)器記錄下干涉光強(qiáng),，可得白光干涉信號(hào)強(qiáng)度與Z向掃描位置（兩光束光程差）之間的變化曲線,。干涉圖像序列中某波長處的白光信號(hào)強(qiáng)度隨光程差變化示意圖，曲線中光強(qiáng)極大值位置即為零光程差位置,，通過零過程差位置的精密定位,，即可實(shí)現(xiàn)樣品表面相對(duì)位移的精密測(cè)量；通過確定最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置可獲得被測(cè)樣品表面的三維高度,。操作之前需要專 業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)的培訓(xùn)和實(shí)踐,。

膜厚儀是一種可以用于精確測(cè)量光學(xué)薄膜厚度的儀器，是光學(xué)薄膜制備和表征中不可或缺的工具,。在光學(xué)薄膜領(lǐng)域,，薄膜的厚度直接影響到薄膜的光學(xué)性能和應(yīng)用效果,。因此，準(zhǔn)確測(cè)量薄膜厚度對(duì)于研究和生產(chǎn)具有重要意義,。膜厚儀測(cè)量光學(xué)薄膜的具體方法通常包括以下幾個(gè)步驟：樣品準(zhǔn)備：首先需要準(zhǔn)備待測(cè)薄膜樣品,，通常是將薄膜沉積在基片上，確保樣品表面平整干凈,，無雜質(zhì)和損傷,。儀器校準(zhǔn)：在進(jìn)行測(cè)量之前，需要對(duì)膜厚儀進(jìn)行校準(zhǔn),，確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,。校準(zhǔn)過程通常包括使用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)，調(diào)整儀器參數(shù),。測(cè)量操作：將樣品放置在膜厚儀的測(cè)量臺(tái)上，調(diào)節(jié)儀器參數(shù),，如波長,、入射角等，然后啟動(dòng)測(cè)量程序,。膜厚儀會(huì)通過光學(xué)干涉原理測(cè)量樣品表面反射的光線,，從而得到薄膜的厚度信息。數(shù)據(jù)分析：膜厚儀通常會(huì)輸出一系列的數(shù)據(jù),，包括薄膜的厚度,、折射率等信息。對(duì)于這些數(shù)據(jù),，需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理,，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。膜厚儀測(cè)量光學(xué)薄膜的具體方法需要注意的一些關(guān)鍵點(diǎn)包括：樣品表面的處理對(duì)測(cè)量結(jié)果有重要影響,，因此在進(jìn)行測(cè)量之前需要確保樣品表面的平整和清潔總結(jié),，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測(cè)量儀器,。納米級(jí)膜厚儀技術(shù)

白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于電子工業(yè)中的薄膜電阻率測(cè)量,；原裝膜厚儀技術(shù)指導(dǎo)

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,、航天航空、醫(yī)學(xué),、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,。原裝膜厚儀技術(shù)指導(dǎo)