光(guang)(guang)(guang)学测(ce)(ce)(ce)(ce)厚(hou)(hou)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)集光(guang)(guang)(guang)学、机械、电子、计(ji)算(suan)机图像处(chu)理(li)技术为(wei)(wei)(wei)一(yi)体，以其光(guang)(guang)(guang)波长为(wei)(wei)(wei)测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)基准，从原(yuan)理(li)上保证(zheng)了纳米(mi)级的测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)精度(du)。同(tong)时，光(guang)(guang)(guang)学测(ce)(ce)(ce)(ce)厚(hou)(hou)作为(wei)(wei)(wei)非接触式的测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，被广泛应用于精密元件表面形(xing)貌(mao)及厚(hou)(hou)度(du)的无损测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)。其中，薄膜厚(hou)(hou)度(du)光(guang)(guang)(guang)学测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)按光(guang)(guang)(guang)吸收(shou)、透反(fan)射、偏(pian)振和(he)干涉等光(guang)(guang)(guang)学原(yuan)理(li)可分为(wei)(wei)(wei)分光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)度(du)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、椭(tuo)圆(yuan)偏(pian)振法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、干涉法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等多种测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。不同(tong)的测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，其适用范(fan)围各有(you)侧(ce)重，褒(bao)贬不一(yi)。因此(ci)结合(he)多种测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的多通(tong)道式复合(he)测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)也有(you)研究，如椭(tuo)圆(yuan)偏(pian)振法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)光(guang)(guang)(guang)度(du)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)结合(he)的光(guang)(guang)(guang)谱椭(tuo)偏(pian)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，彩色(se)共焦光(guang)(guang)(guang)谱干涉和(he)白(bai)光(guang)(guang)(guang)显微干涉的结合(he)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。白(bai)光(guang)(guang)(guang)干涉膜厚(hou)(hou)测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)技术可以对薄膜的各项光(guang)(guang)(guang)学参数进行联(lian)合(he)测(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)和(he)分析。嘉定区原(yuan)装(zhuang)膜厚(hou)(hou)仪

本章主要介绍了(le)基(ji)于白(bai)(bai)光反射光谱(pu)和白(bai)(bai)光垂直扫描干(gan)涉(she)联用(yong)的靶丸(wan)(wan)壳(qiao)层(ceng)(ceng)折射率(lv)测(ce)量(liang)方法。该方法利用(yong)白(bai)(bai)光反射光谱(pu)测(ce)量(liang)靶丸(wan)(wan)壳(qiao)层(ceng)(ceng)光学厚(hou)度(du)，利用(yong)白(bai)(bai)光垂直扫描干(gan)涉(she)技(ji)术测(ce)量(liang)光线通(tong)过靶丸(wan)(wan)壳(qiao)层(ceng)(ceng)后的光程增(zeng)量(liang)，二者联立即可(ke)求(qiu)得靶丸(wan)(wan)折射率(lv)和厚(hou)度(du)数据。在实验(yan)数据处理方面，为(wei)解决白(bai)(bai)光干(gan)涉(she)光谱(pu)中波(bo)峰位置难(nan)以(yi)精确确定和单(dan)极(ji)值(zhi)点判读可(ke)能存(cun)在干(gan)涉(she)级(ji)(ji)次误差的问题，提出MATLAB曲线拟合测(ce)定极(ji)值(zhi)点波(bo)长以(yi)及利用(yong)干(gan)涉(she)级(ji)(ji)次连(lian)(lian)续性进行干(gan)涉(she)级(ji)(ji)次判定的数据处理方法。应用(yong)碳氢(CH)薄(bo)膜对测(ce)量(liang)结果的可(ke)靠性进行了(le)实验(yan)验(yan)证。大连(lian)(lian)品牌(pai)膜厚(hou)仪白(bai)(bai)光干(gan)涉(she)膜厚(hou)测(ce)量(liang)技(ji)术可(ke)以(yi)应用(yong)于不同材料的薄(bo)膜的研究和制造中。

白光(guang)(guang)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)光(guang)(guang)谱分析是(shi)目前白光(guang)(guang)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量的(de)一(yi)个重要(yao)方(fang)向，此项技(ji)术(shu)(shu)主要(yao)是(shi)利用光(guang)(guang)谱仪(yi)将对(dui)(dui)(dui)条纹的(de)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量转(zhuan)变成(cheng)为对(dui)(dui)(dui)不同(tong)波长光(guang)(guang)谱的(de)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量。通过分析被测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)物体(ti)的(de)光(guang)(guang)谱特性，就(jiu)能(neng)够(gou)得到相(xiang)应(ying)的(de)长度(du)(du)(du)信(xin)息和(he)(he)形(xing)貌(mao)信(xin)息。相(xiang)比(bi)于白光(guang)(guang)扫(sao)(sao)描(miao)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)术(shu)(shu)，它不需要(yao)大量的(de)扫(sao)(sao)描(miao)过程，因此提(ti)高了(le)(le)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量效率，而且也减小了(le)(le)环境对(dui)(dui)(dui)它的(de)影响(xiang)。此项技(ji)术(shu)(shu)能(neng)够(gou)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量距离、位移(yi)、块状材料的(de)群折射率以(yi)及多层薄膜厚度(du)(du)(du)。白干(gan)(gan)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)光(guang)(guang)谱法是(shi)基于频域干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)的(de)理论，采用白光(guang)(guang)作(zuo)为宽波段光(guang)(guang)源，经过分光(guang)(guang)棱(leng)镜，被分成(cheng)两(liang)束(shu)光(guang)(guang)，这(zhei)两(liang)束(shu)光(guang)(guang)分别入射到参(can)考面和(he)(he)被测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)物体(ti)，反射回来(lai)后经过分光(guang)(guang)棱(leng)镜合成(cheng)后，由色散元件分光(guang)(guang)至探测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)，记录(lu)频域上的(de)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)信(xin)号(hao)。此光(guang)(guang)谱信(xin)号(hao)包(bao)含了(le)(le)被测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)表面的(de)信(xin)息，如果(guo)此时(shi)被测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)物体(ti)是(shi)薄膜，则薄膜的(de)厚度(du)(du)(du)也包(bao)含在这(zhei)光(guang)(guang)谱信(xin)号(hao)当中。这(zhei)样就(jiu)把白光(guang)(guang)干(gan)(gan)涉(she)(she)(she)的(de)精度(du)(du)(du)和(he)(he)光(guang)(guang)谱测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量的(de)速(su)度(du)(du)(du)结合起来(lai)，形(xing)成(cheng)了(le)(le)一(yi)种精度(du)(du)(du)高而且速(su)度(du)(du)(du)快(kuai)的(de)测(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量方(fang)法。

根(gen)据以上分(fen)(fen)(fen)析可(ke)知，白(bai)光(guang)干(gan)(gan)涉时域(yu)(yu)解调(diao)方案的(de)(de)(de)优点是(shi)：①能够实现测量(liang)(liang)；②抗干(gan)(gan)扰能力(li)强，系统的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)与光(guang)源输出(chu)功率(lv)(lv)的(de)(de)(de)波动(dong)，光(guang)源的(de)(de)(de)波长(zhang)漂移(yi)以及(ji)外界环境对(dui)光(guang)纤的(de)(de)(de)扰动(dong)等因素无关；③测量(liang)(liang)精度(du)与零级干(gan)(gan)涉条(tiao)纹的(de)(de)(de)确定(ding)精度(du)以及(ji)反射(she)镜的(de)(de)(de)精度(du)有关；④结构简单，成本较低。但(dan)是(shi)，时域(yu)(yu)解调(diao)方法需要借助扫(sao)(sao)(sao)描(miao)部件(jian)移(yi)动(dong)干(gan)(gan)涉仪一(yi)端的(de)(de)(de)反射(she)镜来进行(xing)相位(wei)补偿，所(suo)以扫(sao)(sao)(sao)描(miao)装置的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)将(jiang)影(ying)响系统的(de)(de)(de)精度(du)。采用(yong)这(zhei)种解调(diao)方案的(de)(de)(de)测量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)一(yi)般(ban)是(shi)几个微(wei)米，达(da)到亚微(wei)米的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)，主要受机械扫(sao)(sao)(sao)描(miao)部件(jian)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)和(he)(he)稳定(ding)性限制。文献[46]所(suo)报道(dao)的(de)(de)(de)位(wei)移(yi)扫(sao)(sao)(sao)描(miao)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)可(ke)以达(da)到0.54μm。当所(suo)测光(guang)程差较小时，F-P腔前后表面(mian)干(gan)(gan)涉峰值(zhi)相距(ju)很近(jin)，难(nan)以区分(fen)(fen)(fen)，此时时域(yu)(yu)解调(diao)方案的(de)(de)(de)应用(yong)受到限制。白(bai)光(guang)干(gan)(gan)涉膜厚测量(liang)(liang)技(ji)术可(ke)以对(dui)薄(bo)膜的(de)(de)(de)表面(mian)和(he)(he)内部进行(xing)联合测量(liang)(liang)和(he)(he)分(fen)(fen)(fen)析。

极值(zhi)法(fa)求(qiu)解过(guo)程计算(suan)简(jian)单，速(su)度快，同(tong)时确定薄(bo)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)个光(guang)学(xue)(xue)(xue)常数及解决多(duo)(duo)值(zhi)性问题，测(ce)试(shi)范(fan)围广，但没有考虑(lv)薄(bo)膜均匀性和基(ji)底(di)色散(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素，以至于(yu)(yu)(yu)精度不(bu)够高。此外(wai)，由于(yu)(yu)(yu)受曲线(xian)拟合(he)精度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)限(xian)(xian)制，该方法(fa)对膜厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)测(ce)量(liang)范(fan)围有要(yao)求(qiu)，通常用(yong)这(zhei)(zhei)种方法(fa)测(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)膜厚度应(ying)大于(yu)(yu)(yu)200nm且小于(yu)(yu)(yu)10μm，以确保光(guang)谱信号中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)涉波峰(feng)数恰当。全光(guang)谱拟合(he)法(fa)是基(ji)于(yu)(yu)(yu)客(ke)观条件或(huo)基(ji)本常识来设置每个拟合(he)参(can)(can)数上限(xian)(xian)、下限(xian)(xian)，并为该区(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)膜生成一组(zu)或(huo)多(duo)(duo)组(zu)光(guang)学(xue)(xue)(xue)参(can)(can)数及厚度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初始(shi)值(zhi)，引入适合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色散(san)(san)模型，再(zai)根据麦克斯韦方程组(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推导。这(zhei)(zhei)样求(qiu)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)自然和实际的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透过(guo)率(lv)和反射(she)(she)(she)率(lv)（通过(guo)光(guang)学(xue)(xue)(xue)系统(tong)直接(jie)测(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)膜透射(she)(she)(she)率(lv)或(huo)反射(she)(she)(she)率(lv)）有所不(bu)同(tong)，建(jian)立评价函数，当计算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透过(guo)率(lv)/反射(she)(she)(she)率(lv)与(yu)实际值(zhi)之间的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏差小时，我(wo)们就可以认为预(yu)设的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初始(shi)值(zhi)就是要(yao)测(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)膜参(can)(can)数。白光(guang)干(gan)涉膜厚测(ce)量(liang)技术(shu)可以应(ying)用(yong)于(yu)(yu)(yu)材料科学(xue)(xue)(xue)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄(bo)膜微结构分析。内(nei)蒙古膜厚仪厂(chang)家现货

白光干涉膜厚测量技术可以(yi)应用于光学传感器中(zhong)的薄(bo)膜厚度测量。嘉定区原装膜厚仪

白(bai)光(guang)(guang)扫描干(gan)(gan)涉(she)(she)法(fa)能(neng)免除色光(guang)(guang)相(xiang)(xiang)移(yi)干(gan)(gan)涉(she)(she)术(shu)测(ce)量的(de)(de)(de)(de)局限(xian)性。白(bai)光(guang)(guang)扫描干(gan)(gan)涉(she)(she)法(fa)采用白(bai)光(guang)(guang)作为(wei)(wei)光(guang)(guang)源，白(bai)光(guang)(guang)作为(wei)(wei)一种宽光(guang)(guang)谱的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)源，相(xiang)(xiang)干(gan)(gan)长(zhang)度(du)较短，因(yin)此发生(sheng)干(gan)(gan)涉(she)(she)的(de)(de)(de)(de)位置只能(neng)在很小的(de)(de)(de)(de)空间(jian)范(fan)围(wei)内(nei)。而且在白(bai)光(guang)(guang)干(gan)(gan)涉(she)(she)时，有一个确切(qie)的(de)(de)(de)(de)零(ling)点(dian)位置。测(ce)量光(guang)(guang)和(he)参考(kao)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)程相(xiang)(xiang)等时，所有波段的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)都(dou)会(hui)发生(sheng)相(xiang)(xiang)长(zhang)干(gan)(gan)涉(she)(she)，这(zhei)时就(jiu)能(neng)观测(ce)到(dao)有一个很明亮的(de)(de)(de)(de)零(ling)级(ji)条(tiao)(tiao)纹(wen)，同时干(gan)(gan)涉(she)(she)信号也出现最大值，通(tong)过(guo)分析这(zhei)个干(gan)(gan)涉(she)(she)信号，就(jiu)能(neng)得到(dao)表面上(shang)对应数据点(dian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)对高度(du)，从而得到(dao)被测(ce)物(wu)体的(de)(de)(de)(de)几何(he)形貌(mao)。白(bai)光(guang)(guang)扫描干(gan)(gan)涉(she)(she)术(shu)是通(tong)过(guo)测(ce)量干(gan)(gan)涉(she)(she)条(tiao)(tiao)纹(wen)来完成的(de)(de)(de)(de)，而干(gan)(gan)涉(she)(she)条(tiao)(tiao)纹(wen)的(de)(de)(de)(de)清晰度(du)直接(jie)影(ying)响测(ce)试精(jing)度(du)。因(yin)此，为(wei)(wei)了提(ti)高精(jing)度(du)，就(jiu)需要更为(wei)(wei)复(fu)杂的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)学系(xi)统，这(zhei)使(shi)得条(tiao)(tiao)纹(wen)的(de)(de)(de)(de)测(ce)量变成一项费力又费时的(de)(de)(de)(de)工作。嘉定区原装膜厚仪

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