對同一靶丸相同位置進行白光垂直掃描干涉,圖4-3是靶丸的垂直掃描干涉示意圖,通過控制光學輪廓儀的運動機構帶動干涉物鏡在垂直方向上的移動,從而測量到光線穿過靶丸后反射到參考鏡與到達基底直接反射回參考鏡的光線之間的光程差,顯然,當一束平行光穿過靶丸后,偏離靶丸中心越遠的光線,測量到的有效壁厚越大,其光程差也越大,但這并不表示靶丸殼層的厚度,當垂直穿過靶丸中心的光線測得的光程差才對應靶丸的上、下殼層的厚度。白光干涉膜厚測量技術可以實現對復雜薄膜結構的測量。日照國內膜厚儀
基于白光干涉光譜單峰值波長移動的鍺膜厚度測量方案研究:在對比研究目前常用的白光干涉測量方案的基礎上,我們發現當兩干涉光束的光程差非常小導致其干涉光譜只有一個干涉峰時,常用的基于兩相鄰干涉峰間距的解調方案不再適用。為此,我們提出了適用于極小光程差的基于干涉光譜單峰值波長移動的測量方案。干涉光譜的峰值波長會隨著光程差的增大出現周期性的紅移和藍移,當光程差在較小范圍內變化時,峰值波長的移動與光程差成正比。根據這一原理,搭建了光纖白光干涉溫度傳感系統對這一測量解調方案進行驗證,得到了光纖端面半導體鍺薄膜的厚度。實驗結果顯示鍺膜的厚度為,與臺階儀測量結果存在,這是因為薄膜表面本身并不光滑,臺階儀的測量結果只能作為參考值。鍺膜厚度測量誤差主要來自光源的波長漂移和溫度控制誤差。郴州怎樣選擇膜厚儀白光干涉膜厚測量技術可以應用于光學薄膜設計中的薄膜參數測量。
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。
論文主要以半導體鍺和貴金屬金兩種材料為對象,研究了白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法實現納米級薄膜厚度準確測量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同,所適用的測量方法也不同。半導體鍺膜具有折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的特點,選擇采用白光干涉的測量方法;而厚度更薄的金膜的折射率為復數,且能激發的表面等離子體效應,因而可借助基于表面等離子體共振的測量方法;為了進一步改善測量的精度,論文還研究了外差干涉測量法,通過引入高精度的相位解調手段,檢測P光與S光之間的相位差提升厚度測量的精度。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不同材料的薄膜的聯合測量和分析。
薄膜作為重要元件,通常使用金屬、合金、化合物、聚合物等作為其主要基材,品類涵蓋光學膜、電隔膜、阻隔膜、保護膜、裝飾膜等多種功能性薄膜,廣泛應用于現代光學、電子、醫療、能源、建材等技術領域。常用薄膜的厚度范圍從納米級到微米級不等。納米和亞微米級薄膜主要是基于干涉效應調制的光學薄膜,包括各種增透增反膜、偏振膜、干涉濾光片和分光膜等。部分薄膜經特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特性,對通訊、顯示、存儲等領域內光學儀器的質量起決定性作用[1-3],如平面顯示器使用的ITO鍍膜,太陽能電池表面的SiO2減反射膜等。微米級以上的薄膜以工農業薄膜為主,多使用聚酯材料,具有易改性、可回收、適用范圍廣等特點。例如6微米厚度以下的電容器膜,20微米厚度以下的大部分包裝印刷用薄膜,25~38微米厚的建筑玻璃貼膜及汽車貼膜,以及厚度為25~65微米的防偽標牌及拉線膠帶等。微米級薄膜利用其良好的延展、密封、絕緣特性,遍及食品包裝、表面保護、磁帶基材、感光儲能等應用市場,加工速度快,市場占比高。白光干涉膜厚測量技術可以應用于激光加工中的薄膜吸收率測量。濮陽膜厚儀價格走勢
白光干涉膜厚測量技術可以應用于材料科學中的薄膜微結構分析。日照國內膜厚儀
干涉測量法[9-10]是基于光的干涉原理實現對薄膜厚度測量的光學方法,是一種高精度的測量技術。采用光學干涉原理的測量系統一般具有結構簡單,成本低廉,穩定性好,抗干擾能力強,使用范圍廣等優點。對于大多數的干涉測量任務,都是通過薄膜表面和基底表面之間產生的干涉條紋的形狀和分布規律,來研究干涉裝置中待測物理量引入的光程差或者是位相差的變化,從而達到測量目的。光學干涉測量方法的測量精度可達到甚至優于納米量級,而利用外差干涉進行測量,其精度甚至可以達到10-3nm量級[11]。根據所使用光源的不同,干涉測量方法又可以分為激光干涉測量和白光干涉測量兩大類。激光干涉測量的分辨率更高,但是不能實現對靜態信號的測量,只能測量輸出信號的變化量或者是連續信號的變化,即只能實現相對測量。而白光干涉是通過對干涉信號中心條紋的有效識別來實現對物理量的測量,是一種測量方式,在薄膜厚度的測量中得到了廣泛的應用。日照國內膜厚儀