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。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；國產膜厚儀定做

白光干涉的相干原理早在1975年就已經被提出 ，隨后于1976年在光纖通信領域中獲得了實現。1983年，BrianCulshaw的研究小組報道了白光干涉技術在光纖傳感領域中的應用。隨后在1984年，報道了基于白光干涉原理的完整的位移傳感系統。該研究成果證明了白光干涉技術可以被用于測量能夠轉換成位移的物理參量。此后的幾年間，白光干涉應用于溫度、壓力等的研究相繼被報道。自上世紀九十年代以來，白光干涉技術快速發展，提供了實現測量的更多的解決方案。近幾年以來，由于傳感器設計與研制的進步，信號處理新方案的提出，以及傳感器的多路復用[39]等技術的發展，使得白光干涉測量技術的發展更加迅速。膜厚儀免費咨詢可測量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間。

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缺，難以一概而論。將上述各測量特點總結如表1-1所示，按照薄膜厚度的增加，適用的測量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法、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200 nm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。

常用白光垂直掃描干涉系統的原理 ：入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡后，被分光鏡分成兩部分，一個部分入射到固定的參考鏡，一部分入射到樣品表面，當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后，再次匯聚發生干涉，干涉光通過透鏡后，利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內雙白光光束的干涉圖像。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描，可獲得一系列的干涉圖像。根據干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線，可得該點的Z向相對位移；然后，由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌。標準樣品的選擇和使用對于保持儀器準確度至關重要。

干涉法與分光光度法都是利用相干光形成等厚干涉條紋的原理來確定薄膜厚度和折射率 ，然而與薄膜自發產生的等傾干涉不同，干涉法是通過設置參考光路，形成與測量光路間的干涉條紋，因此其相位信息包含兩個部分，分別是由參考平面和測量平面間掃描高度引起的附加相位和由透明薄膜內部多次反射引起的膜厚相位。干涉法測量光路使用面陣CCD接收參考平面和測量平面間相干波面的干涉光強分布，不同于以上三種點測量方式，可一次性生成薄膜待測區域的表面形貌信息，但同時由于存在大量軸向掃描和數據解算，完成單次測量的時間相對較長。工作原理是基于膜層與底材反射率及相位差，通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度。本地膜厚儀性價比高

白光干涉膜厚測量技術可以應用于電子工業中的薄膜電阻率測量；國產膜厚儀定做

自1986年E.Wolf證明了相關誘導光譜的變化以來 ，人們在理論和實驗上展開了討論和研究。結果表明，動態的光譜位移可以產生新的濾波器，應用于光學信號處理和加密領域。在論文中，我們提出的基于白光干涉光譜單峰值波長移動的解調方案，可以用于當光程差非常小導致其干涉光譜只有一個干涉峰時的信號解調，實現納米薄膜厚度測量。在頻域干涉中，當干涉光程差超過光源相干長度的時候，仍然可以觀察到干涉條紋。出現這種現象的原因是白光光源的光譜可以看成是許多單色光的疊加，每一列單色光的相干長度都是無限的。當我們使用光譜儀來接收干涉光譜時，由于光譜儀光柵的分光作用，將寬光譜的白光變成了窄帶光譜，從而使相干長度發生變化。國產膜厚儀定做