薄膜在現(xiàn)代光學(xué)、電子、醫(yī)療、能源和建材等技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可以提高器件性能。但是由于薄膜制備工藝和生產(chǎn)環(huán)境等因素的影響，成品薄膜存在厚度分布不均和表面粗糙度大等問(wèn)題，導(dǎo)致其光學(xué)和物理性能無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響其性能和應(yīng)用。因此，需要開(kāi)發(fā)出精度高、體積小、穩(wěn)定性好的測(cè)量系統(tǒng)以滿足微米級(jí)工業(yè)薄膜的在線檢測(cè)需求。當(dāng)前的光學(xué)薄膜測(cè)厚方法無(wú)法同時(shí)兼顧高精度、輕小體積和合理的成本，而具有納米級(jí)測(cè)量分辨率的商用薄膜測(cè)厚儀器價(jià)格昂貴、體積大，無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的在線測(cè)量需求。因此，提出了一種基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測(cè)量解決方案，研發(fā)了小型化、低成本的薄膜厚度測(cè)量系統(tǒng)，并提出了一種無(wú)需標(biāo)定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計(jì)算算法。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)工業(yè)薄膜的厚度測(cè)量。總之，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用很廣的測(cè)量薄膜厚度的儀器。品牌膜厚儀
白光光譜法具有測(cè)量范圍大、連續(xù)測(cè)量時(shí)波動(dòng)范圍小的優(yōu)點(diǎn)，可以解決干涉級(jí)次模糊識(shí)別的問(wèn)題。但在實(shí)際測(cè)量中，由于誤差、儀器誤差和擬合誤差等因素的影響，干涉級(jí)次的測(cè)量精度仍然受到限制，會(huì)出現(xiàn)干擾級(jí)次的誤判和干擾級(jí)次的跳變現(xiàn)象。這可能導(dǎo)致計(jì)算得出的干擾級(jí)次m值與實(shí)際譜峰干涉級(jí)次m'（整數(shù)）之間存在誤差。因此，本文設(shè)計(jì)了以下校正流程圖，基于干涉級(jí)次的連續(xù)特性得到了靶丸殼層光學(xué)厚度的準(zhǔn)確值。同時(shí)，給出了白光干涉光譜測(cè)量曲線。微米級(jí)膜厚儀找誰(shuí)膜厚儀依賴(lài)于膜層和底部材料的反射率和相位差來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。
光鏡和參考板組成，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)顯微鏡后被分光棱鏡分成兩部分，一束作為參考光入射到參考鏡并反射，另一束作為測(cè)量光入射到樣品表面被反射，兩束反射光反射到分光棱鏡并發(fā)生干涉。由于實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)節(jié)樣品與被測(cè)樣品的角度，以便更好進(jìn)行測(cè)量，5XMichelson型干涉物鏡可以通過(guò)其配置的兩個(gè)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，旋鈕能夠在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)參考鏡角度，可以調(diào)節(jié)到理想角度。光纖在測(cè)試系統(tǒng)中負(fù)責(zé)傳光，將顯微鏡視場(chǎng)干涉信號(hào)傳輸?shù)轿⑿凸庾V儀。系統(tǒng)選用光纖為海洋光學(xué)公司生產(chǎn)的高級(jí)光纖組件，光纖連接線的內(nèi)層為硅樹(shù)脂包裹的單線鋼圈，外層為諾梅克斯編織物，以求更好地減輕應(yīng)力并起到有效的保護(hù)作用。該組件末段是易于操作的金屬環(huán)---高精密度的SMA連接器。光纖一端與適配器連接，另一端與微型光譜儀連接，以將干涉光信號(hào)傳入光譜儀中。
白光干涉的相干原理早在1975年就已經(jīng)被提出，隨后于1976年在光纖通信領(lǐng)域中獲得了實(shí)現(xiàn)。1983年，BrianCulshaw的研究小組報(bào)道了白光干涉技術(shù)在光纖傳感領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨后在1984年，報(bào)道了基于白光干涉原理的完整的位移傳感系統(tǒng)。該研究成果證明了白光干涉技術(shù)可以被用于測(cè)量能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理參量。此后的幾年間，白光干涉應(yīng)用于溫度、壓力等的研究相繼被報(bào)道。自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，白光干涉技術(shù)快速發(fā)展，提供了實(shí)現(xiàn)測(cè)量的更多的解決方案。近幾年以來(lái)，由于傳感器設(shè)計(jì)與研制的進(jìn)步，信號(hào)處理新方案的提出，以及傳感器的多路復(fù)用等技術(shù)的發(fā)展，使得白光干涉測(cè)量技術(shù)的發(fā)展更加迅速。在半導(dǎo)體、光學(xué)、電子、化學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，有助于研究和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。
薄膜是一種特殊的微結(jié)構(gòu)，在電子學(xué)、摩擦學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，因此薄膜的測(cè)試技術(shù)變得越來(lái)越重要。尤其是在厚度這一特定方向上，尺寸很小，基本上都是微觀可測(cè)量的。因此，在微納測(cè)量領(lǐng)域中，薄膜厚度的測(cè)試是一個(gè)非常重要且實(shí)用的研究方向。在工業(yè)生產(chǎn)中，薄膜的厚度直接影響薄膜是否能正常工作。在半導(dǎo)體工業(yè)中，膜厚的測(cè)量是硅單晶體表面熱氧化厚度以及平整度質(zhì)量控制的重要手段。薄膜的厚度會(huì)影響其電磁性能、力學(xué)性能和光學(xué)性能等，因此準(zhǔn)確地測(cè)量薄膜的厚度成為一種關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)光路長(zhǎng)度增加，儀器的分辨率越高，也越容易受到靜態(tài)振動(dòng)等干擾因素的影響，需采取一些減小噪聲的措施。高精度膜厚儀推薦
Michelson干涉儀的光路長(zhǎng)度是影響儀器精度的重要因素。品牌膜厚儀
傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中的一種低精度信號(hào)解調(diào)方法，起初由G.F.Fernando和T.Liu等人提出，用于低精度光纖法布里-珀羅傳感器的解調(diào)。該解調(diào)方案的原理是通過(guò)傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差，并得到待測(cè)物理量的信息。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)勢(shì)是解調(diào)速度快，受干擾信號(hào)影響較小，但精度不高。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理FFT理論，若輸入光源波長(zhǎng)范圍為[λ1,λ2]，則所測(cè)光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2-λ1)，因此該方法主要應(yīng)用于解調(diào)精度要求不高的場(chǎng)合。傅里葉變換白光干涉法是對(duì)傅里葉變換法的改進(jìn)。該方法總結(jié)起來(lái)是對(duì)采集到的光譜信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，然后濾波、提取主頻信號(hào)，接著進(jìn)行逆傅里葉變換、對(duì)數(shù)運(yùn)算，之后取其虛部進(jìn)行相位反包裹運(yùn)算，從而通過(guò)得到的相位來(lái)獲得干涉儀的光程差。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該方法測(cè)量精度比傅里葉變換方法更高。品牌膜厚儀