可以使用光譜分析方法來確定靶丸折射率和厚度。極值法和包絡法、全光譜擬合法是通過分析膜的反射或透射光譜曲線來計算膜厚度和折射率的方法。極值法測量膜厚度是根據薄膜反射或透射光譜曲線上的波峰的位置來計算的。對于弱色散介質,折射率為恒定值,通過極大值點的位置可求得膜的光學厚度,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,然后利用色散模型計算折射率與入射波長的對應關系,通過擬合得到色散模型的系數,即可解出任意入射波長下的折射率。常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等。標準樣品的選擇和使用對于保持儀器準確度至關重要。膜厚儀制造公司
白光干涉頻域解調是利用頻域分析解調信號的一種方法。與時域解調裝置相比,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。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長光強疊加,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。這種解調技術的優點是整個測量系統中沒有使用機械掃描部件,因此在測量的穩定性和可靠性方面得到了顯著提高。常見的頻域解調方法包括峰峰值檢測法、傅里葉解調法和傅里葉變換白光干涉解調法等。薄膜膜厚儀標價白光干涉膜厚測量技術可以應用于電子工業中的薄膜電阻率測量。
白光干涉測量技術,也被稱為光學低相干干涉測量技術,使用的是低相干的寬譜光源,例如發光二極管、超輻射發光二極管等。同所有的光學干涉原理一樣,白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化,進而通過各種解調方案實現對待測物理量的測量。采用寬譜光源的優點是由于白光光源的相干長度很小(一般為幾微米到幾十微米之間),所有波長的零級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應。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值,從而只用一個干涉儀即可實現對被測物理量的測量,克服了傳統干涉儀無法實現測量的缺點。同時,相比于其他測量技術,白光干涉測量方法還具有對環境不敏感、抗干擾能力強、測量的動態范圍大、結構簡單和成本低廉等優點。目前,經過幾十年的研究與發展,白光干涉技術在膜厚、壓力、應變、溫度、位移等等測量領域已經得到廣泛的應用。
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劣,難以一概而論。,按照薄膜厚度的增加,適用的測量方式分別為分光光度法、橢圓偏振法、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。該儀器的工作原理是通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,基于反射率和相位差。
薄膜在現代光學、電子、醫療、能源和建材等技術領域得到廣泛應用,可以提高器件性能。但是由于薄膜制備工藝和生產環境等因素的影響,成品薄膜存在厚度分布不均和表面粗糙度大等問題,導致其光學和物理性能無法達到設計要求,嚴重影響其性能和應用。因此,需要開發出精度高、體積小、穩定性好的測量系統以滿足微米級工業薄膜的在線檢測需求。當前的光學薄膜測厚方法無法同時兼顧高精度、輕小體積和合理的成本,而具有納米級測量分辨率的商用薄膜測厚儀器價格昂貴、體積大,無法滿足工業生產現場的在線測量需求。因此,提出了一種基于反射光譜原理的高精度工業薄膜厚度測量解決方案,研發了小型化、低成本的薄膜厚度測量系統,并提出了一種無需標定樣品的高效穩定的膜厚計算算法。該系統可以實現微米級工業薄膜的厚度測量。白光干涉膜厚測量技術可以實現對復雜薄膜結構的測量。原裝膜厚儀規格尺寸齊全
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。膜厚儀制造公司
目前,應用的顯微干涉方式主要有Mirau顯微干涉和Michelson顯微干涉兩張方式。在Mirau型顯微干涉結構,在該結構中物鏡和被測樣品之間有兩塊平板,一個是涂覆有高反射膜的平板作為參考鏡,另一塊涂覆半透半反射膜的平板作為分光棱鏡,由于參考鏡位于物鏡和被測樣品之間,從而使物鏡外殼更加緊湊,工作距離相對而言短一些,其倍率一般為10-50倍,Mirau顯微干涉物鏡參考端使用與測量端相同顯微物鏡,因此沒有額外的光程差。是常用的方法之一。膜厚儀制造公司