白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空間位置的變化,從而得到被測物體的信息。它是在單色光相移干涉術的基礎上發展而來的。單色光相移干涉術利用光路使參考光和被測表面的反射光發生干涉,再使用相移的方法調制相位,利用干涉場中光強的變化計算出其每個數據點的初始相位,但是這樣得到的相位是位于(-π,+π]間,所以得到的是不連續的相位。因此,需要進行相位展開使其變為連續相位。再利用高度與相位的信息求出被測物體的表面形貌。單色光相移法具有測量速度快、測量分辨力高、對背景光強不敏感等優點。但是,由于單色光干涉無法確定干涉條紋的零級位置。因此,在相位解包裹中無法得到相位差的周期數,所以只能假定相位差不超過一個周期,相當于測試表面的相鄰高度不能超過四分之一波長。這就限制了其測量的范圍,使它只能測試連續結構或者光滑表面結構。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。測量膜厚儀性價比高
光譜擬合法易于應用于測量,但由于使用了迭代算法,因此其優缺點在很大程度上取決于所選擇的算法。隨著遺傳算法、模擬退火算法等全局優化算法的引入,被用于測量薄膜參數。該方法需要一個較好的薄膜光學模型(包括色散系數、吸收系數、多層膜系統),但實際測試過程中薄膜的色散和吸收的公式通常不準確,特別是對于多層膜體系,建立光學模型非常困難,無法用公式準確地表示出來。因此,通常使用簡化模型,全光譜擬合法在實際應用中不如極值法有效。此外,該方法的計算速度慢,不能滿足快速計算的要求。國產膜厚儀銷售價格白光干涉膜厚測量技術可以在不同環境下進行測量;
光學測厚方法結合了光學、機械、電子和計算機圖像處理技術,以光波長為測量基準,從原理上保證了納米級的測量精度。由于光學測厚是非接觸式的測量方法,因此被用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。針對薄膜厚度的光學測量方法,可以按照光吸收、透反射、偏振和干涉等不同光學原理分為分光光度法、橢圓偏振法、干涉法等多種測量方法。不同的測量方法各有優缺點和適用范圍。因此,有一些研究采用了多通道式復合測量法,結合多種測量方法,例如橢圓偏振法和光度法結合的光譜橢偏法,彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結合法等。
極值法求解過程計算簡單,速度快,同時能確定薄膜的多個光學常數并解決多值性問題,測試范圍廣,但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素,因此精度不夠高。此外,由于受曲線擬合精度的限制,該方法對膜厚的測量范圍有要求,通常用于測量薄膜厚度大于200納米且小于10微米的情況,以確保光譜信號中的干涉波峰數適當。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設置每個擬合參數上限、下限,并為該區域的薄膜生成一組或多組光學參數及厚度的初始值,引入適合的色散模型,再通過麥克斯韋方程組的推導得到結果。該方法能判斷預設的初始值是否為要測量的薄膜參數,建立評價函數來計算透過率/反射率與實際值之間的偏差。只有當計算出的透過率/反射率與實際值之間的偏差很小時,我們才能認為預設的初始值就是要測量的薄膜參數。Michelson干涉儀的光路長度支配了精度。
薄膜是一種特殊的二維材料,由分子、原子或離子沉積在基底表面形成。近年來,隨著材料科學和鍍膜技術的不斷發展,厚度在納米量級(幾納米到幾百納米范圍內)的薄膜研究和應用迅速增加。與體材料相比,納米薄膜的尺寸很小,表面積與體積的比值增大,因而表面效應所表現出來的性質非常突出,對于光學性質和電學性質等具有許多獨特的表現。納米薄膜在傳統光學領域中的應用越來越廣,尤其是在光通訊、光學測量、傳感、微電子器件、醫學工程等領域有更為廣闊的應用前景。它可測量大氣壓下1納米到1毫米范圍內的薄膜厚度。膜厚儀主要功能與優勢
可以配合不同的軟件進行分析和數據處理,例如建立數據庫、統計數據等。測量膜厚儀性價比高
基于表面等離子體共振傳感的測量方案,利用共振曲線的三個特征參量半高寬、—共振角和反射率小值,通過反演計算得到待測金屬薄膜的厚度。該測量方案可同時得到金屬薄膜的介電常數和厚度,操作方法簡單。我們利用Kretschmann型結構的表面等離子體共振實驗系統,測得金膜在入射光波長分別為632.8nm和652.1nm時的共振曲線,由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強度測量方案,測量精度受環境影響較大,且測量結果存在多值性的問題,所以我們進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析,根據P光和S光之間相位差的變化實現厚度測量。測量膜厚儀性價比高