由于不同性質和形態的薄膜對系統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缺，難以一概而論。將上述各測量特點總結如表1-1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，橢圓偏振法結果更加可靠。基于白光干涉原理的光學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技術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的常用解調方案、解調原理及其局限性的基礎上，分析得到了常用的基于兩個相鄰干涉峰的白光干涉解調方案不適用于極短光程差測量的結論。在此基礎上，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技術。白光干涉膜厚測量技術的精度可以達到納米級別。仙桃膜厚儀產品原理

針對靶丸自身獨特的特點及極端實驗條件需求，使得靶丸參數的測試工作變得異常復雜。如何精確地測定靶丸的光學參數，一直是激光聚變研究者非常關注的課題。由于光學測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優越性，靶丸參數測量通常采用光學測量方式。常用的光學參數測量手段很多，目前，常用于測量靶丸幾何參數或光學參數的測量方法有白光干涉法、光學顯微干涉法、激光差動共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時調控實驗研究中的重要參數，因此，精密測量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測量方法[13]，如橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。滁州膜厚儀技術指導白光干涉膜厚測量技術的研究需要對光學理論和光學儀器有較深入的了解。

常用白光垂直掃描干涉系統的原理示意圖，入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡后，被分光鏡分成兩部分，一個部分入射到固定的參考鏡，一部分入射到樣品表面，當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后，再次匯聚發生干涉，干涉光通過透鏡后，利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內雙白光光束的干涉圖像。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描，可獲得一系列的干涉圖像。根據干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線，可得該點的Z向相對位移；然后，由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌。

白光干涉頻域解調顧名思義是在頻域分析解調信號，測量裝置與時域解調裝置幾乎相同，只需把光強測量裝置換為光譜儀或者是CCD，接收到的信號是光強隨著光波長的分布。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長的光強疊加，因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加，即可得到與它對應的時域接收信號。由此可見，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，還包含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，仍可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內部的光柵具有分光作用，能夠將寬譜光變成窄帶光譜，從而增加了光譜的相干長度。這一解調技術的優點就是在整個測量系統中沒有使用機械掃描部件，從而在測量的穩定性和可靠性上得到很大的提高。常見的頻域解調方法有峰峰值檢測法、傅里葉解調法以及傅里葉變換白光干涉解調法等。白光干涉膜厚測量技術可以實現對不同材料的薄膜進行測量。

在納米量級薄膜的各項相關參數中，薄膜材料的厚度是薄膜設計和制備過程中的重要參數，是決定薄膜性質和性能的基本參量之一，它對于薄膜的光學、力學和電磁性能等都有重要的影響[3]。但是由于納米量級薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應，使得對其厚度的準確測量變得困難。經過眾多科研技術人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術不斷涌現，測量方法實現了從手動到自動，有損到無損測量。由于待測薄膜材料的性質不同，其適用的厚度測量方案也不盡相同。對于厚度在納米量級的薄膜，利用光學原理的測量技術應用。相比于其他方法，光學測量方法因為具有精度高，速度快，無損測量等優勢而成為主要的檢測手段。其中具有代表性的測量方法有橢圓偏振法，干涉法，光譜法，棱鏡耦合法等。白光干涉膜厚測量技術可以通過對干涉曲線的分析實現對薄膜的厚度測量。仙桃膜厚儀產品原理

白光干涉膜厚測量技術可以通過對干涉圖像的分析實現對薄膜的形貌測量。仙桃膜厚儀產品原理

    薄膜作為改善器件性能的重要途徑，被廣泛應用于現代光學、電子、醫療、能源、建材等技術領域。受薄膜制備工藝及生產環境影響，成品薄膜存在厚度分布不均、表面粗糙度大等問題，導致其光學及物理性能達不到設計要求，嚴重影響成品的性能及應用。隨著薄膜生產技術的迅速發展，準確測量和科學評價薄膜特性作為研究熱點，也引起產業界的高度重視。厚度作為關鍵指標直接影響薄膜工作特性，合理監控薄膜厚度對于及時調整生產工藝參數、降低加工成本、提高生產效率及企業競爭力等具有重要作用和深遠意義。然而，對于市場份額占比大的微米級工業薄膜，除要求測量系統不僅具有百納米級的測量精度之外，還要求具備體積小、穩定性好的特點，以適應工業現場環境的在線檢測需求。目前光學薄膜測厚方法仍無法兼顧高精度、輕小體積，以及合理的系統成本，而具備納米級測量分辨力的商用薄膜測厚儀器往往價格昂貴、體積較大，且無法響應工業生產現場的在線測量需求。基于以上分析，本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業薄膜厚度測量解決方案，研制小型化、低成本的薄膜厚度測量系統，并提出無需標定樣品的高效穩定的膜厚計算算法。研發的系統可以實現微米級工業薄膜的厚度測量。 仙桃膜厚儀產品原理