根據以上分析可知，白光干涉時域解調方案的優點是：①能夠實現測量；②抗干擾能力強，系統的分辨率與光源輸出功率的波動，光源的波長漂移以及外界環境對光纖的擾動等因素無關；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；④結構簡單，成本較低。但是，時域解調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，所以掃描裝置的分辨率將影響系統的精度。采用這種解調方案的測量分辨率一般是幾個微米，達到亞微米的分辨率，主要受機械掃描部件的分辨率和穩定性限制。文獻[46]所報道的位移掃描的分辨率可以達到0.54μm。當所測光程差較小時，F-P腔前后表面干涉峰值相距很近，難以區分，此時時域解調方案的應用受到限制。白光干涉膜厚測量技術是一種測量薄膜厚度的方法。新型膜厚儀常用知識

自1986年E.Wolf證明了相關誘導光譜的變化以來，人們在理論和實驗上展開了討論和研究。結果表明，動態的光譜位移可以產生新的濾波器，應用于光學信號處理和加密領域。在論文中，我們提出的基于白光干涉光譜單峰值波長移動的解調方案，可以用于當光程差非常小導致其干涉光譜只有一個干涉峰時的信號解調，實現納米薄膜厚度測量。在頻域干涉中，當干涉光程差超過光源相干長度的時候，仍然可以觀察到干涉條紋。出現這種現象的原因是白光光源的光譜可以看成是許多單色光的疊加，每一列單色光的相干長度都是無限的。當我們使用光譜儀來接收干涉光譜時，由于光譜儀光柵的分光作用，將寬光譜的白光變成了窄帶光譜，從而使相干長度發生變化。珠海膜厚儀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光學參數和厚度分布的聯合測量和分析。

白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向，此項技術主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉變成為對不同波長光譜的測量。通過分析被測物體的光譜特性，就能夠得到相應的長度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術，它不需要大量的掃描過程，因此提高了測量效率，而且也減小了環境對它的影響。此項技術能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論，采用白光作為寬波段光源，經過分光棱鏡，被分成兩束光，這兩束光分別入射到參考面和被測物體，反射回來后經過分光棱鏡合成后，由色散元件分光至探測器，記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息，如果此時被測物體是薄膜，則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結合起來，形成了一種精度高而且速度快的測量方法。

白光干涉時域解調方案需要借助機械掃描部件帶動干涉儀的反射鏡移動，補償光程差，實現對信號的解調[44-45]。系統基本結構如圖2-1所示。光纖白光干涉儀的兩輸出臂分別作為參考臂和測量臂，作用是將待測的物理量轉換為干涉儀兩臂的光程差變化。測量臂因待測物理量而增加了一個未知的光程，參考臂則通過移動反射鏡來實現對測量臂引入的光程差的補償。當干涉儀兩臂光程差ΔL=0時，即兩干涉光束為等光程的時候，出現干涉極大值，可以觀察到中心零級干涉條紋，而這一現象與外界的干擾因素無關，因而可據此得到待測物理量的值。干擾輸出信號強度的因素包括：入射光功率、光纖的傳輸損耗、各端面的反射等。外界環境的擾動會影響輸出信號的強度，但是對零級干涉條紋的位置不會產生影響。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的在線檢測和控制。

確定靶丸折射率及厚度的算法，由于干涉光譜信號與膜的光參量直接相關，這里主要考慮光譜分析的方法根據測量膜的反射或透射光譜進行分析計算，可獲得膜的厚度、折射率等參數。根據光譜信號分析計算膜折射率及厚度的方法主要有極值法和包絡法、全光譜擬合法。極值法測量膜厚度主要是根據薄膜反射或透射光譜曲線上的波峰的位置來計算，對于弱色散介質，折射率為恒定值，根據兩個或兩個以上的極大值點的位置，求得膜的光學厚度，若已知膜折射率即可求解膜的厚度；對于強色散介質，首先利用極值點求出膜厚度的初始值。薄膜厚度是一恒定不變值，可根據極大值點位置的光學厚度關系式獲得入射波長和折射率的對應關系，再依據薄膜材質的色散特性，引入合適的色散模型，常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等，利用折射率與入射波長的關系式，通過二乘法擬合得到色散模型的系數，即可解得任意入射波長下的折射率。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。新型膜厚儀常用知識

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。新型膜厚儀常用知識

傅里葉變換是白光頻域解調方法中一種低精度的信號解調方法。早是由G.F.Fernando和T.Liu等人提出，用于低精度光纖法布里-珀羅傳感器的解調。因此，該解調方案的原理是通過傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差，進而得到待測物理量的信息。傅里葉變換解調方案的優點是解調速度較快，受干擾信號的影響較小。但是其測量精度較低。根據數字信號處理FFT（快速傅里葉變換）理論，若輸入光源波長范圍為[]λ1,λ2，則所測光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2?λ1)，所以此方法主要應用于對解調精度要求不高的場合。傅里葉變換白光干涉法是對傅里葉變換法的改進。該方法總結起來就是對采集到的光譜信號做傅里葉變換，然后濾波、提取主頻信號后進行逆傅里葉變換，然后做對數運算，并取其虛部做相位反包裹運算，由獲得的相位得到干涉儀的光程差。該方法經過實驗證明其測量精度比傅里葉變換高。新型膜厚儀常用知識