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白光干涉測試原理 膜厚儀

來源: 發布時間:2024-01-30

白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向。此項技術通過使用光譜儀將對條紋的測量轉變為對不同波長光譜的測量,分析被測物體的光譜特性,得到相應的長度信息和形貌信息。與白光掃描干涉術相比,它不需要大量的掃描過程,因此提高了測量效率,并減小了環境對其影響。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等。白光干涉光譜分析基于頻域干涉的理論,采用白光作為寬波段光源,經過分光棱鏡折射為兩束光。這兩束光分別經由參考面和被測物體入射,反射后再次匯聚合成,并由色散元件分光至探測器,記錄頻域干涉信號。這個光譜信號包含了被測表面信息,如果此時被測物體是薄膜,則薄膜的厚度也包含在光譜信號當中。白光干涉光譜分析將白光干涉和光譜測量的速度結合起來,形成了一種精度高且速度快的測量方法。白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。白光干涉測試原理 膜厚儀

光纖白光干涉此次實驗所設計的解調系統是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實現的,所以光源中心波長的穩定性將對實驗結果產生很大的影響。實驗中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產的SLED光源,相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等特點。該光源采用+5V的直流供電,標定中心波長為1550nm,且其輸出功率在一定范圍內是可調的,驅動電流可以達到600mA。測量使用的是寬譜光源。光源的輸出光功率和中心波長的穩定性是光源選取時需要重點考慮的參數。高速膜厚儀大概價格多少白光干涉膜厚測量技術可以對薄膜的表面和內部進行聯合測量和分析。

作為重要元件,薄膜通常以金屬、合金、化合物、聚合物等為主要基材,品類涵蓋了光學膜、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。部分薄膜經過特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特性,對于通訊、顯示、存儲等領域內光學儀器的質量起決定性作用,例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25~65微米厚度的防偽標牌及拉線膠帶等。微米級薄膜利用其良好的延展性、密封性、絕緣性等特性遍及食品包裝、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。

由于靶丸自身特殊的特點和極端的實驗條件,使得靶丸參數的測試工作變得異常復雜。光學測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優勢,因此成為了測量靶丸參數的常用方式。目前常用于靶丸幾何參數或光學參數測量的方法有白光干涉法、光學顯微干涉法、激光差動共焦法等。然而,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,因此對其進行精密測量具有重要意義。 常用的折射率測量方法有橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。白光干涉膜厚測量技術的發展將促進相關產業的發展和科學技術的進步。

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。該儀器的使用需要一定的專業技能和經驗,操作前需要進行充分的培訓和實踐。白光干涉測試原理 膜厚儀

總結,白光干涉膜厚儀是一種應用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測量儀器。白光干涉測試原理 膜厚儀

常用白光垂直掃描干涉系統的原理: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。白光干涉測試原理 膜厚儀