薄膜作為改善器件性能的重要途徑，被廣泛應用于現代光學 、電子 、醫療、能源、建材等技術領域。受薄膜制備工藝及生產環境影響，成品薄膜存在厚度分布不均、表面粗糙度大等問題，導致其光學及物理性能達不到設計要求，嚴重影響成品的性能及應用。隨著薄膜生產技術的迅速發展，準確測量和科學評價薄膜特性作為研究熱點，也引起產業界的高度重視。厚度作為關鍵指標直接影響薄膜工作特性，合理監控薄膜厚度對于及時調整生產工藝參數、降低加工成本、提高生產效率及企業競爭力等具有重要作用和深遠意義。然而，對于市場份額占比大的微米級工業薄膜，除要求測量系統不僅具有百納米級的測量精度之外，還要求具備體積小、穩定性好的特點，以適應工業現場環境的在線檢測需求。目前光學薄膜測厚方法仍無法兼顧高精度、輕小體積，以及合理的系統成本，而具備納米級測量分辨力的商用薄膜測厚儀器往往價格昂貴、體積較大，且無法響應工業生產現場的在線測量需求。基于以上分析，本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業薄膜厚度測量解決方案，研制小型化、低成本的薄膜厚度測量系統，并提出無需標定樣品的高效穩定的膜厚計算算法。研發的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薄膜的快速測量和分析。高精度膜厚儀誠信合作

靶丸殼層折射率 、厚度及其分布參數是激光慣性約束聚變（ICF）物理實驗中非常關鍵的參數，精密測量靶丸殼層折射率、厚度及其分布對ICF精密物理實驗研究具有非常重要的意義。由于靶丸尺寸微小（亞毫米量級）、結構特殊（球形結構）、測量精度要求高，如何實現靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測量是靶參數測量技術研究中重要的研究內容。本論文針對靶丸殼層折射率及厚度分布的精密測量需求，開展了基于白光干涉技術的靶丸殼層折射率及厚度分布測量技術研究。防水膜厚儀供應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；

本章主要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，二者聯立即可求得靶丸折射率和厚度數據。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MATLAB曲線擬合測定極值點波長以及利用干涉級次連續性進行干涉級次判定的數據處理方法。應用碳氫(CH)薄膜對測量結果的可靠性進行了實驗驗證。

自上世紀60年代起 ，利用X及β射線、近紅外光源開發的在線薄膜測厚系統廣泛應用于西方先進國家的工業生產線中。20世紀70年代后，為滿足日益增長的質檢需求，電渦流、電磁電容、超聲波、晶體振蕩等多種膜厚測量技術相繼問世。90年代中期，隨著離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠等新型薄膜制備技術取得巨大突破，以橢圓偏振法和光度法為展示的光學檢測技術以高精度、低成本、輕便環保、高速穩固為研發方向不斷迭代更新，迅速占領日用電器及工業生產市場，并發展出依據用戶需求個性化定制產品的能力。其中，對于市場份額占比較大的微米級薄膜，除要求測量系統不僅具有百納米級的測量準確度及分辨力以外，還要求測量系統在存在不規則環境干擾的工業現場下，具備較高的穩定性和抗干擾能力。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的大范圍測量和分析。

根據以上分析可知 ，白光干涉時域解調方案的優點是：①能夠實現測量；②抗干擾能力強，系統的分辨率與光源輸出功率的波動，光源的波長漂移以及外界環境對光纖的擾動等因素無關；③測量精度與零級干涉條紋的確定精度以及反射鏡的精度有關；④結構簡單，成本較低。但是，時域解調方法需要借助掃描部件移動干涉儀一端的反射鏡來進行相位補償，所以掃描裝置的分辨率將影響系統的精度。采用這種解調方案的測量分辨率一般是幾個微米，達到亞微米的分辨率，主要受機械掃描部件的分辨率和穩定性限制。文獻[46]所報道的位移掃描的分辨率可以達到0.54μm。當所測光程差較小時，F-P腔前后表面干涉峰值相距很近，難以區分，此時時域解調方案的應用受到限制。白光干涉膜厚測量技術可以應用于光學元件制造中的薄膜厚度控制；原裝膜厚儀品牌企業

通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度，利用膜層與底材的反射率和相位差來實現測量。高精度膜厚儀誠信合作

白光光譜法克服了干涉級次的模糊識別問題 ，具有動態測量范圍大，連續測量時波動范圍小的特點，但在實際測量中，由于測量誤差、儀器誤差、擬合誤差等因素，干涉級次的測量精度仍其受影響，會出現干擾級次的誤判和干擾級次的跳變現象。導致公式計算得到的干擾級次m值與實際譜峰干涉級次m'(整數)之間有誤差。為得到準確的干涉級次，本文依據干涉級次的連續特性設計了以下校正流程圖，獲得了靶丸殼層光學厚度的精確值。導入白光干涉光譜測量曲線。高精度膜厚儀誠信合作