白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空間位置的變化 ，從而得到被測(cè)物體的信息 。它是在單色光相移干涉術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,。單色光相移干涉術(shù)利用光路使參考光和被測(cè)表面的反射光發(fā)生干涉，再使用相移的方法調(diào)制相位,，利用干涉場(chǎng)中光強(qiáng)的變化計(jì)算出其每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的初始相位，但是這樣得到的相位是位于（-π,，+π]間,，所以得到的是不連續(xù)的相位。因此,，需要進(jìn)行相位展開使其變?yōu)檫B續(xù)相位,。再利用高度與相位的信息求出被測(cè)物體的表面形貌,。單色光相移法具有測(cè)量速度快、測(cè)量分辨力高,、對(duì)背景光強(qiáng)不敏感等優(yōu)點(diǎn),。但是，由于單色光干涉無(wú)法確定干涉條紋的零級(jí)位置,。因此,，在相位解包裹中無(wú)法得到相位差的周期數(shù)，所以只能假定相位差不超過(guò)一個(gè)周期,，相當(dāng)于測(cè)試表面的相鄰高度不能超過(guò)四分之一波長(zhǎng)[27],。這就限制了其測(cè)量的范圍，使它只能測(cè)試連續(xù)結(jié)構(gòu)或者光滑表面結(jié)構(gòu),。它可以用不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,，比如建立數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等,。膜厚儀

白光掃描干涉法采用白光為光源 ,，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)參考鏡進(jìn)行掃描 ，干涉條紋掃過(guò)被測(cè)面,，通過(guò)感知相干峰位置來(lái)獲得表面形貌信息,。測(cè)量原理圖如圖1-5所示。而對(duì)于薄膜的測(cè)量,，上下表面形貌,、粗糙度、厚度等信息能通過(guò)一次測(cè)量得到,，但是由于薄膜上下表面的反射,，會(huì)使提取出來(lái)的白光干涉信號(hào)出現(xiàn)雙峰形式，變得更復(fù)雜,。另外,，由于白光掃描法需要掃描過(guò)程，因此測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)而且易受外界干擾,?；趫D像分割技術(shù)的薄膜結(jié)構(gòu)測(cè)試方法,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙峰干涉信號(hào)的自動(dòng)分離,，實(shí)現(xiàn)了薄膜厚度的測(cè)量。高精度膜厚儀常用知識(shí)操作需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn),，需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐,。

開展白光干涉理論分析 ，在此基礎(chǔ)詳細(xì)介紹了白光垂直掃描干涉技術(shù)和白光反射光譜技術(shù)的基本原理,，完成了應(yīng)用于靶丸殼層折射率和厚度分布測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)及搭建,。該實(shí)驗(yàn)裝置主要由白光反射光譜探測(cè)模塊,、靶丸吸附轉(zhuǎn)位模塊、三維運(yùn)動(dòng)模塊,、氣浮隔震平臺(tái)等幾部分組成,，可實(shí)現(xiàn)靶丸的負(fù)壓吸附、靶丸位置的精密調(diào)整以及靶丸360°范圍的旋轉(zhuǎn)及特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測(cè)量,?；诎坠獯怪睊呙韪缮婧桶坠夥瓷涔庾V的基本原理,建立了二者聯(lián)用的靶丸殼層折射率測(cè)量方法，該方法利用白光反射光譜測(cè)量靶丸殼層光學(xué)厚度,，利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測(cè)量光線通過(guò)靶丸殼層后的光程增量,，二者聯(lián)立即可求得靶丸折射率和厚度數(shù)據(jù)。

在激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中 ,，靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)是靶丸制備工藝改進(jìn)和仿真模擬核聚變實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ),，因此如何對(duì)靶丸多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步、高精度,、無(wú)損的綜合檢測(cè)是激光慣性約束核聚變實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問題,。以上各種薄膜厚度及折射率的測(cè)量方法各有利弊，但針對(duì)本文實(shí)驗(yàn),，仍然無(wú)法滿足激光核聚變技術(shù)對(duì)靶丸參數(shù)測(cè)量的高要求,，靶丸參數(shù)測(cè)量存在以下問題：不能對(duì)靶丸進(jìn)行破壞性切割測(cè)量，否則,，被破壞后的靶丸無(wú)法用于于下一步工藝處理或者打靶實(shí)驗(yàn),；需要同時(shí)測(cè)得靶丸的多個(gè)參數(shù)，不同參數(shù)的單獨(dú)測(cè)量,，無(wú)法提供靶丸制備和核聚變反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象和規(guī)律,，并且效率低下、沒有統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),。靶丸屬于自支撐球形薄膜結(jié)構(gòu),，曲面應(yīng)力大、難展平的特點(diǎn)導(dǎo)致靶丸與基底不能完全貼合,，在微區(qū)內(nèi)可看作類薄膜結(jié)構(gòu)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,；

白光干涉測(cè)量技術(shù)，也被稱為光學(xué)低相干干涉測(cè)量技術(shù) ,，使用的是低相干的寬譜光源,，例如超輻射發(fā)光二極管、發(fā)光二極管等,。同所有的光學(xué)干涉原理一樣,，白光干涉同樣是通過(guò)觀察干涉圖樣的變化來(lái)分析干涉光程差的變化，進(jìn)而通過(guò)各種解調(diào)方案實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物理量的測(cè)量。采用寬譜光源的優(yōu)點(diǎn)是由于白光光源的相干長(zhǎng)度很?。ㄒ话銥閹孜⒚椎綆资⒚字g）,，所有波長(zhǎng)的零級(jí)干涉條紋重合于主極大值，即中心條紋,，與零光程差的位置對(duì)應(yīng),。中心零級(jí)干涉條紋的存在使測(cè)量有了一個(gè)可靠的位置的參考值，從而只用一個(gè)干涉儀即可實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物理量的測(cè)量,，克服了傳統(tǒng)干涉儀無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)量的缺點(diǎn),。同時(shí)，相比于其他測(cè)量技術(shù),白光干涉測(cè)量方法還具有對(duì)環(huán)境不敏感,、抗干擾能力強(qiáng),、測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),。目前,，經(jīng)過(guò)幾十年的研究與發(fā)展，白光干涉技術(shù)在膜厚,、壓力,、溫度、應(yīng)變,、位移等等測(cè)量領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,。光路長(zhǎng)度越長(zhǎng)，分辨率越高,，但同時(shí)也更容易受到靜態(tài)振動(dòng)等干擾因素的影響,。膜厚儀找哪里

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；膜厚儀

論文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(gè)干涉峰,，此時(shí)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(zhǎng)移動(dòng)的白光干涉測(cè)量方案,，并設(shè)計(jì)搭建了膜厚測(cè)量系統(tǒng)。溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，峰值波長(zhǎng)與溫度變化之間具有良好的線性關(guān)系,。利用該測(cè)量方案，我們測(cè)得實(shí)驗(yàn)用鍺膜的厚度為338.8nm,，實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于溫度控制誤差和光源波長(zhǎng)漂移,。論文通過(guò)對(duì)納米級(jí)薄膜厚度的測(cè)量方案研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍺膜和金膜的厚度測(cè)量,。論文主要的創(chuàng)新點(diǎn)是提出了白光干涉單峰值波長(zhǎng)移動(dòng)的解調(diào)方案,，并將其應(yīng)用于極短光程差的測(cè)量。膜厚儀