本章介紹了基于白光反射光譜和白光垂直掃描干涉聯用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學厚度,利用白光垂直掃描干涉技術測量光線通過靶丸殼層后的光程增量,結合起來即可得到靶丸的折射率和厚度數據。在實驗數據處理方面,為解決白光干涉光譜中波峰位置難以精確確定和單極值點判讀可能存在干涉級次誤差的問題,提出了利用MATLAB曲線擬合確定極值點波長以及根據干涉級次連續性進行干涉級次判斷的數據處理方法。通過應用碳氫(CH)薄膜進行實驗驗證,證明該方法具有較高的測量精度和可靠性。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的非接觸式測量;微米級膜厚儀推薦
采用峰峰值法處理光譜數據時 ,被測光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需獲得相鄰的兩干涉峰值處的波長信息即可得出光程差,不必關心此波長處的光強大小,從而降低數據處理的難度。也可以利用多組相鄰的干涉光譜極值對應的波長來分別求出光程差,然后再求平均值作為測量光程差,這樣可以提高該方法的測量精度。但是,峰峰值法存在著一些缺點:當使用寬帶光源作為輸入光源時,接收光譜中不可避免地疊加有與光源同分布的背景光,從而引起峰值處波長的改變,引入測量誤差。同時,當兩干涉信號之間的光程差很小,導致其干涉光譜只有一個干涉峰的時候,此法便不再適用。微米級膜厚儀供應鏈它可以用不同的軟件進行數據處理和分析,比如建立數據庫、統計數據等。
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,例如超輻射發光二極管、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、溫度、應變、位移等等測量領域已經得到廣泛的應用。
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。白光干涉膜厚測量技術的優化需要對實驗方法和算法進行改進 。
光譜法是一種以光的干涉效應為基礎的薄膜厚度測量方法,分為反射法和透射法兩種類型。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會引起多光束干涉效應,不同特性的薄膜材料的反射率和透過率曲線是不同的,并且在全光譜范圍內與厚度一一對應。因此,可以根據這種光譜特性來確定薄膜的厚度和光學參數。光譜法的優點是可以同時測量多個參數,并能有效地排除解的多值性,測量范圍廣,是一種無損測量技術。其缺點是對樣品薄膜表面條件的依賴性強,測量穩定性較差,因此測量精度不高,對于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等。目前,這種方法主要用于有機薄膜的厚度測量。白光干涉膜厚儀是一種可用于測量薄膜厚度的儀器,適用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。微米級膜厚儀推薦
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。微米級膜厚儀推薦
目前,常用的顯微干涉方式主要有Mirau和Michelson兩種方式。Mirau型顯微干涉結構中,物鏡和被測樣品之間有兩塊平板,一塊涂覆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,物鏡外殼更加緊湊,工作距離相對較短,倍率一般為10-50倍。Mirau顯微干涉物鏡的參考端使用與測量端相同的顯微物鏡,因此不存在額外的光程差,因此是常用的顯微干涉測量方法之一。Mirau顯微干涉結構中,參考鏡位于物鏡和被測樣品之間,且物鏡外殼更加緊湊,工作距離相對較短,倍率一般為10-50倍。Mirau顯微干涉物鏡的參考端使用與測量端相同的顯微物鏡,因此不存在額外的光程差,同時該結構具有高分辨率和高靈敏度等特點,適用于微小樣品的測量。因此,在生物醫學、半導體工業等領域得到廣泛應用。微米級膜厚儀推薦