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(wěn)定性是光源選取時需要重點考慮的參數(shù)。論文所設計的解調系統(tǒng)是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實現(xiàn)的，所以光源中心波長的穩(wěn)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。白光干涉膜厚測量技術可以應用于太陽能電池中的薄膜光學參數(shù)測量。小型膜厚儀技術指導
白光掃描干涉法能免除色光相移干涉術測量的局限性。白光掃描干涉法采用白光作為光源，白光作為一種寬光譜的光源，相干長度較短，因此發(fā)生干涉的位置只能在很小的空間范圍內。而且在白光干涉時，有一個確切的零點位置。測量光和參考光的光程相等時，所有波段的光都會發(fā)生相長干涉，這時就能觀測到有一個很明亮的零級條紋，同時干涉信號也出現(xiàn)最大值，通過分析這個干涉信號，就能得到表面上對應數(shù)據(jù)點的相對高度，從而得到被測物體的幾何形貌。白光掃描干涉術是通過測量干涉條紋來完成的，而干涉條紋的清晰度直接影響測試精度。因此，為了提高精度，就需要更為復雜的光學系統(tǒng)，這使得條紋的測量變成一項費力又費時的工作。新型膜厚儀應用案例白光干涉膜厚測量技術的優(yōu)化需要對實驗方法和算法進行改進。
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?？梢赃_到納米級的測量準確度。然而主動干涉法對條紋穩(wěn)定性不佳，光學元件表面的不清潔、光照度不均勻、光源不穩(wěn)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(qū)域的陰影，給后期處理帶來困難。除此之外，干涉法系統(tǒng)精度的來源——精密移動及定位部件也增加了系統(tǒng)的成本，高精度的干涉儀往往較為昂貴。
光學測厚方法集光學、機械、電子、計算機圖像處理技術為一體，以其光波長為測量基準，從原理上保證了納米級的測量精度。同時，光學測厚作為非接觸式的測量方法，被廣泛應用于精密元件表面形貌及厚度的無損測量。其中，薄膜厚度光學測量方法按光吸收、透反射、偏振和干涉等光學原理可分為分光光度法、橢圓偏振法、干涉法等多種測量方法。不同的測量方法，其適用范圍各有側重，褒貶不一。因此結合多種測量方法的多通道式復合測量法也有研究，如橢圓偏振法和光度法結合的光譜橢偏法，彩色共焦光譜干涉和白光顯微干涉的結合法等。白光干涉膜厚測量技術可以實現(xiàn)對薄膜的三維成像和分析。
白光干涉時域解調方案需要借助機械掃描部件帶動干涉儀的反射鏡移動，補償光程差，實現(xiàn)對信號的解調[44-45]。系統(tǒng)基本結構如圖2-1所示。光纖白光干涉儀的兩輸出臂分別作為參考臂和測量臂，作用是將待測的物理量轉換為干涉儀兩臂的光程差變化。測量臂因待測物理量而增加了一個未知的光程，參考臂則通過移動反射鏡來實現(xiàn)對測量臂引入的光程差的補償。當干涉儀兩臂光程差ΔL=0時，即兩干涉光束為等光程的時候，出現(xiàn)干涉極大值，可以觀察到中心零級干涉條紋，而這一現(xiàn)象與外界的干擾因素無關，因而可據(jù)此得到待測物理量的值。干擾輸出信號強度的因素包括：入射光功率、光纖的傳輸損耗、各端面的反射等。外界環(huán)境的擾動會影響輸出信號的強度，但是對零級干涉條紋的位置不會產生影響。白光干涉膜厚測量技術可以通過對干涉圖像的分析實現(xiàn)對薄膜的形貌變化的測量和分析。小型膜厚儀技術指導
白光干涉膜厚測量技術可以應用于不同材料的薄膜的研究和制造中。小型膜厚儀技術指導
微納制造技術的發(fā)展推動著檢測技術向微納領域進軍，微結構和薄膜結構作為微納器件中的重要組成部分，在半導體、醫(yī)學、航天航空、現(xiàn)代制造等領域得到了廣泛的應用，由于其微小和精細的特征，傳統(tǒng)檢測方法不能滿足要求。白光干涉法具有非接觸、無損傷、高精度等特點，被廣泛應用在微納檢測領域，另外光譜測量具有高效率、測量速度快的優(yōu)點。因此，本文提出了白光干涉光譜測量方法并搭建了測量系統(tǒng)。和傳統(tǒng)白光掃描干涉方法相比，其特點是具有較強的環(huán)境噪聲抵御能力，并且測量速度較快。小型膜厚儀技術指導
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