針對微米級工業薄膜厚度測量，開發了一種基于寬光譜干涉的反射式法測量方法，并研制了適用于工業應用的小型薄膜厚度測量系統，考慮了成本、穩定性、體積等因素要求。該系統結合了薄膜干涉和光譜共聚焦原理，采用波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型，利用經典模態分解和非均勻傅里葉變換的思想，提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法。該算法能夠有效利用全光譜數據準確提取相位變化，抗干擾能力強，能夠排除環境噪聲等假頻干擾。經過對PVC標準厚度片、PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗驗證，結果表明該測厚系統具有1~75微米厚度的測量量程和微米級的測量不確定度，而且無需對焦，可以在10ms內完成單次測量，滿足工業級測量需要的高效便捷的應用要求。操作需要一定的專業技能和經驗，需要進行充分的培訓和實踐。品牌膜厚儀廠家現貨
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。膜厚儀按需定制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。
微納制造技術的發展推動著檢測技術向微納領域進軍 ，微結構和薄膜結構作為微納器件中的重要組成部分，在半導體、航天航空、醫學、現代制造等領域得到了廣泛的應用，由于其微小和精細的特征，傳統檢測方法不能滿足要求。白光干涉法具有非接觸、無損傷、高精度等特點，被廣泛應用在微納檢測領域，另外光譜測量具有高效率、測量速度快的優點。因此，本文提出了白光干涉光譜測量方法并搭建了測量系統。和傳統白光掃描干涉方法相比，其特點是具有較強的環境噪聲抵御能力，并且測量速度較快。
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。隨著技術的進步和應用領域的拓展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴展。
為了分析白光反射光譜的測量范圍 ，開展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測量曲線，如圖所示，對于殼層厚度30μm的靶丸，其白光反射光譜各譜峰非常密集、干涉級次數值大；此外，由于靶丸殼層的吸收，壁厚較大的靶丸信號強度相對較弱。隨著靶丸殼層厚度的進一步增加，其白光反射光譜各譜峰將更加密集，難以實現對各干涉譜峰波長的測量。為實現較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，需采用紅外的寬譜光源和光譜探測器。對于殼層厚度為μm的靶丸，測量的波峰相對較少，容易實現靶丸殼層白光反射光譜譜峰波長的準確測量；隨著靶丸殼層厚度的進一步減小，兩干涉信號之間的光程差差異非常小，以至于他們的光譜信號中只有一個干涉波峰，基于峰值探測的白光反射光譜方法難以實現其厚度的測量；為實現較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限。高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結構。防水膜厚儀定做價格
膜厚儀的干涉測量能力較高，可以提供精確和可信的膜層厚度測量結果。品牌膜厚儀廠家現貨
在對目前常用的白光干涉測量方案進行比較研究后發現，當兩個干涉光束的光程差非常小導致干涉光譜只有一個峰時，基于相鄰干涉峰間距的解調方案不再適用。因此，我們提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動的測量方案，適用于極小光程差。這種方案利用干涉光譜的峰值波長會隨光程差變化而周期性地出現紅移和藍移，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。我們在光纖白光干涉溫度傳感系統上驗證了這一測量方案，并成功測量出光纖端面半導體鍺薄膜的厚度。實驗表明，鍺膜厚度為一定值，與臺階儀測量結果存在差異是由于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。誤差主要來自光源的波長漂移和溫度誤差。品牌膜厚儀廠家現貨