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相同,，因而多種測量方法各有優(yōu)缺,，難以一概而論。將各測量特點總結(jié)所示,，按照薄膜厚度的增加,，適用的測量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法,、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,?；诎坠飧缮嬖淼墓鈱W(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)。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,。微米級膜厚儀廠家

光鏡和參考板組成，光源發(fā)出的光經(jīng)過顯微鏡后被分光棱鏡分成兩部分,，一束作為參考光入射到參考鏡并反射,，另一束作為測量光入射到樣品表面被反射，兩束反射光反射到分光棱鏡并發(fā)生干涉,。由于實驗中需要調(diào)節(jié)樣品與被測樣品的角度,，以便更好進行測量，5XMichelson型干涉物鏡可以通過其配置的兩個旋鈕進行調(diào)節(jié),，旋鈕能夠在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)參考鏡角度,，可以調(diào)節(jié)到理想角度。光纖在測試系統(tǒng)中負責傳光,，將顯微鏡視場干涉信號傳輸?shù)轿⑿凸庾V儀,。系統(tǒng)選用光纖為海洋光學(xué)公司生產(chǎn)的高級光纖組件,，光纖連接線的內(nèi)層為硅樹脂包裹的單線鋼圈，外層為諾梅克斯編織物,，以求更好地減輕應(yīng)力并起到有效的保護作用,。該組件末段是易于操作的金屬環(huán)---高精密度的SMA連接器。光纖一端與適配器連接,，另一端與微型光譜儀連接,，以將干涉光信號傳入光譜儀中。品牌膜厚儀供應(yīng)鏈光路長度越長,，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,。

采用峰峰值法處理光譜數(shù)據(jù)時 ,，被測光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需獲得相鄰的兩干涉峰值處的波長信息即可得出光程差,，不必關(guān)心此波長處的光強大小,，從而降低數(shù)據(jù)處理的難度。也可以利用多組相鄰的干涉光譜極值對應(yīng)的波長來分別求出光程差,，然后再求平均值作為測量光程差,，這樣可以提高該方法的測量精度。但是,，峰峰值法存在著一些缺點：當使用寬帶光源作為輸入光源時,，接收光譜中不可避免地疊加有與光源同分布的背景光，從而引起峰值處波長的改變,，引入測量誤差,。同時，當兩干涉信號之間的光程差很小,，導(dǎo)致其干涉光譜只有一個干涉峰的時候,，此法便不再適用。

在白光反射光譜探測模塊中,，入射光經(jīng)過分光鏡1分光后 ,，一部分光通過物鏡聚焦到靶丸表面 ，靶丸殼層上,、下表面的反射光經(jīng)過物鏡,、分光鏡1、聚焦透鏡,、分光鏡2后,，一部分光聚焦到光纖端面并到達光譜儀探測器，可實現(xiàn)靶丸殼層白光干涉光譜的測量,，一部分光到達CCD探測器,，可獲得靶丸表面的光學(xué)圖像,。靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊和三維運動模塊分別用于靶丸的吸附定位以及靶丸特定角度轉(zhuǎn)位以及靶丸位置的輔助調(diào)整，測量過程中,，將靶丸放置于軸系吸嘴前端,，通過微型真空泵負壓吸附于吸嘴上；然后,，移動位移平臺,，將靶丸移動至CCD視場中心，通過Z向位移臺,，使靶丸表面成像清晰,；利用光譜儀探測靶丸殼層的白光反射光譜；靶丸在軸系的帶動下,，平穩(wěn)轉(zhuǎn)位到特定角度,，由于軸系的回轉(zhuǎn)誤差，轉(zhuǎn)位后靶丸可能偏移CCD視場中心,，此時可通過調(diào)整軸系前端的調(diào)心結(jié)構(gòu),，使靶丸定點位于視場中心并采集其白光反射光譜；重復(fù)以上步驟,，可實現(xiàn)靶丸特定位置或圓周輪廓白光反射光譜數(shù)據(jù)的測量,。為減少外界干擾和震動而引起的測量誤差，該裝置放置于氣浮平臺上,，通過高性能的隔振效果可保證測量結(jié)果的穩(wěn)定性,。這種膜厚儀可以測量大氣壓下 。

根據(jù)以上分析,，白光干涉時域解調(diào)方案的優(yōu)點如下：①能夠?qū)崿F(xiàn)測量；②抗干擾能力強,，系統(tǒng)的分辨率與光源輸出功率的波動,、光源波長的漂移以及外界環(huán)境對光纖的擾動等因素無關(guān)；③測量精度與零級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,，時域解調(diào)方法需要借助掃描部件移動干涉儀一端的反射鏡來進行相位補償,，因此掃描裝置的分辨率會影響系統(tǒng)的精度,。采用這種解調(diào)方案的測量分辨率一般在幾個微米，要達到亞微米的分辨率則主要受機械掃描部件的分辨率和穩(wěn)定性所限制,。文獻[46]報道的位移掃描的分辨率可以達到0.54微米,。然而,，當所測光程差較小時，F(xiàn)-P腔前后表面干涉峰值相距很近,，難以區(qū)分,，此時時域解調(diào)方案的應(yīng)用受到了限制。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的非接觸式測量,；微米級膜厚儀廠家

白光干涉膜厚儀是用于測量薄膜厚度的一種儀器,，可用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。微米級膜厚儀廠家

白光干涉頻域解調(diào)是利用頻域分析解調(diào)信號的一種方法,。與時域解調(diào)裝置相比,，測量裝置幾乎相同，只需將光強測量裝置更換為光譜儀或CCD,。由于時域解調(diào)中接收到的信號是一定范圍內(nèi)所有波長光強疊加,，因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加起來即可得到它對應(yīng)的時域接收信號。因此,，頻域的白光干涉條紋不僅包含了時域白光干涉條紋的所有信息,，而且包括了時域干涉條紋中沒有的波長信息。在頻域干涉中,，當兩束相干光的光程差遠大于光源的相干長度時,，仍然可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內(nèi)部的光柵具有分光作用,，可以將寬譜光變成窄帶光譜，從而增加光譜的相干長度,。這種解調(diào)技術(shù)的優(yōu)點是整個測量系統(tǒng)中沒有使用機械掃描部件,，因此在測量的穩(wěn)定性和可靠性方面得到了顯著提高。常見的頻域解調(diào)方法包括峰峰值檢測法,、傅里葉解調(diào)法和傅里葉變換白光干涉解調(diào)法等,。微米級膜厚儀廠家