與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長度的特點使得兩光束只有在光程差極小的情況下才能發生干涉因此不會產生干擾條紋 。同時由于白光干涉產生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置避免了干涉級次不確定的問題。本文以白光干涉原理為理論基礎對單層透明薄膜厚度測量尤其對厚度小于光源相干長度的薄膜厚度測量進行了研究。首先從白光干涉測量薄膜厚度的原理出發、分別詳細闡述了白光干涉原理和薄膜測厚原理。接著在金相顯微鏡的基礎上構建了型垂直白光掃描系統作為實驗中測試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對的位移量進行了標定。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。高精度膜厚儀能測什么

在白光反射光譜探測模塊中，入射光經過分光鏡1分光后 ，一部分光通過物鏡聚焦到靶丸表面 ，靶丸殼層上、下表面的反射光經過物鏡、分光鏡1、聚焦透鏡、分光鏡2后，一部分光聚焦到光纖端面并到達光譜儀探測器，可實現靶丸殼層白光干涉光譜的測量，一部分光到達CCD探測器，可獲得靶丸表面的光學圖像。靶丸吸附轉位模塊和三維運動模塊分別用于靶丸的吸附定位以及靶丸特定角度轉位以及靶丸位置的輔助調整，測量過程中，將靶丸放置于軸系吸嘴前端，通過微型真空泵負壓吸附于吸嘴上；然后，移動位移平臺，將靶丸移動至CCD視場中心，通過Z向位移臺，使靶丸表面成像清晰；利用光譜儀探測靶丸殼層的白光反射光譜；靶丸在軸系的帶動下，平穩轉位到特定角度，由于軸系的回轉誤差，轉位后靶丸可能偏移CCD視場中心，此時可通過調整軸系前端的調心結構，使靶丸定點位于視場中心并采集其白光反射光譜；重復以上步驟，可實現靶丸特定位置或圓周輪廓白光反射光譜數據的測量。為減少外界干擾和震動而引起的測量誤差，該裝置放置于氣浮平臺上，通過高性能的隔振效果可保證測量結果的穩定性。國產膜厚儀標準樣品的選擇和使用對于保持儀器準確度至關重要。

利用包絡線法計算薄膜的光學常數和厚度 ，但目前看來包絡法還存在很多不足，包絡線法需要產生干涉波動，要求在測量波段內存在多個干涉極值點，且干涉極值點足夠多，精度才高。理想的包絡線是根據聯合透射曲線的切點建立的，在沒有正確方法建立包絡線時，通常使用拋物線插值法建立，這樣造成的誤差較大。包絡法對測量對象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下，會造成干涉條紋減少，干涉波峰個數較少，要利用干涉極值點建立包絡線就越困難，且利用拋物線插值法擬合也很困難，從而降低該方法的準確度。其次，薄膜吸收的強弱也會影響該方法的準確度，對于吸收較強的薄膜，隨干涉條紋減少，極大值與極小值包絡線逐漸匯聚成一條曲線，該方法就不再適用。因此，包絡法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。

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。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；

光纖白光干涉測量使用的是寬譜光源 。光源的輸出光功率和中心波長的穩定性是光源選取時需要重點考慮的參數。論文所設計的解調系統是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實現的，所以光源中心波長的穩定性將對實驗結果產生很大的影響。實驗中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產的SLED光源，相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等特點。該光源采用+5V的直流供電，標定中心波長為1550nm，且其輸出功率在一定范圍內是可調的，驅動電流可以達到600mA。總之，白光干涉膜厚儀是一種應用很廣的測量薄膜厚度的儀器。薄膜膜厚儀的精度

隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進一步提高。高精度膜厚儀能測什么

開展白光干涉理論分析 ，在此基礎詳細介紹了白光垂直掃描干涉技術和白光反射光譜技術的基本原理，完成了應用于靶丸殼層折射率和厚度分布測量實驗裝置的設計及搭建。該實驗裝置主要由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉位模塊、三維運動模塊、氣浮隔震平臺等幾部分組成，可實現靶丸的負壓吸附、靶丸位置的精密調整以及靶丸360°范圍的旋轉及特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量。基于白光垂直掃描干涉和白光反射光譜的基本原理,建立了二者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。高精度膜厚儀能測什么