在初始相位為零的情況下 ，當被測光與參考光之間的光程差為零時，光強度將達到最大值。為探測兩個光束之間的零光程差位置，需要精密Z向運動臺帶動干涉鏡頭作垂直掃描運動或移動載物臺，垂直掃描過程中，用探測器記錄下干涉光強，可得白光干涉信號強度與Z向掃描位置（兩光束光程差）之間的變化曲線。干涉圖像序列中某波長處的白光信號強度隨光程差變化示意圖，曲線中光強極大值位置即為零光程差位置，通過零過程差位置的精密定位，即可實現樣品表面相對位移的精密測量；通過確定最大值對應的Z向位置可獲得被測樣品表面的三維高度。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的非接觸式測量；納米級膜厚儀常見問題

白光干涉頻域解調顧名思義是在頻域分析解調信號 ，測量裝置與時域解調裝置幾乎相同，只需把光強測量裝置換為光譜儀或者是CCD ，接收到的信號是光強隨著光波長的分布。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長的光強疊加，因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加，即可得到與它對應的時域接收信號。由此可見，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，還包含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，能夠將寬譜光變成窄帶光譜，從而增加了光譜的相干長度。這一解調技術的優點就是在整個測量系統中沒有使用機械掃描部件，從而在測量的穩定性和可靠性上得到很大的提高。常見的頻域解調方法有峰峰值檢測法、傅里葉解調法以及傅里葉變換白光干涉解調法等。小型膜厚儀零售價格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。

針對微米級工業薄膜厚度測量 ，研究了基于寬光譜干涉的反射式法測量方法。根據薄膜干涉及光譜共聚焦原理 ，綜合考慮成本、穩定性、體積等因素要求，研制了滿足工業應用的小型薄膜厚度測量系統。根據波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型，結合經典模態分解和非均勻傅里葉變換思想，提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法，能有效利用全光譜數據準確提取相位變化，對由環境噪聲帶來的假頻干擾，具有很好的抗干擾性。通過對PVC標準厚度片，PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗對系統性能進行了驗證，結果表明測厚系統具有1~75μm厚度的測量量程，μm.的測量不確定度。由于無需對焦，可在10ms內完成單次測量，滿足工業級測量高效便捷的應用要求。

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—共振角、半高寬和反射率小值，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。高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結構。

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。操作需要一定的專業基礎和經驗，需要進行充分的培訓和實踐。光干涉膜厚儀品牌企業

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。納米級膜厚儀常見問題

干涉法作為面掃描方式可以一次性對薄膜局域內的厚度進行解算 ，適用于對面型整體形貌特征要求較高的測量對象。干涉法算法在于相位信息的提取，借助多種復合算法通常可以達到納米級的測量準確度。然而主動干涉法對條紋穩定性不佳，光學元件表面的不清潔、光照度不均勻、光源不穩定、外界氣流震動干擾等因素均可能影響干涉圖的完整性[39]，使干涉圖樣中包含噪聲和部分區域的陰影，給后期處理帶來困難。除此之外，干涉法系統精度的來源——精密移動及定位部件也增加了系統的成本，高精度的干涉儀往往較為昂貴。納米級膜厚儀常見問題