白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個(gè)重要方向，此項技術(shù)主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉變成為對不同波長(cháng)光譜的測量。通過(guò)分析被測物體的光譜特性，就能夠得到相應的長(cháng)度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術(shù)，它不需要大量的掃描過(guò)程，因此提高了測量效率，而且也減小了環(huán)境對它的影響。此項技術(shù)能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論，采用白光作為寬波段光源，經(jīng)過(guò)分光棱鏡，被分成兩束光，這兩束光分別入射到參考面和被測物體，反射回來(lái)后經(jīng)過(guò)分光棱鏡合成后，由色散元件分光至探測器，記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息，如果此時(shí)被測物體是薄膜，則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結合起來(lái)，形成了一種精度高而且速度快的測量方法。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以在不同環(huán)境下進(jìn)行測量。淄博新型膜厚儀

白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空間位置的變化，從而得到被測物體的信息。它是在單色光相移干涉術(shù)的基礎上發(fā)展而來(lái)的。單色光相移干涉術(shù)利用光路使參考光和被測表面的反射光發(fā)生干涉，再使用相移的方法調制相位，利用干涉場(chǎng)中光強的變化計算出其每個(gè)數據點(diǎn)的初始相位，但是這樣得到的相位是位于（-π，+π]間，所以得到的是不連續的相位。因此，需要進(jìn)行相位展開(kāi)使其變?yōu)檫B續相位。再利用高度與相位的信息求出被測物體的表面形貌。單色光相移法具有測量速度快、測量分辨力高、對背景光強不敏感等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于單色光干涉無(wú)法確定干涉條紋的零級位置。因此，在相位解包裹中無(wú)法得到相位差的周期數，所以只能假定相位差不超過(guò)一個(gè)周期，相當于測試表面的相鄰高度不能超過(guò)四分之一波長(cháng)[27]。這就限制了其測量的范圍，使它只能測試連續結構或者光滑表面結構。鄭州膜厚儀制作廠(chǎng)家白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實(shí)現對薄膜厚度的在線(xiàn)檢測和自動(dòng)控制。

在納米量級薄膜的各項相關(guān)參數中，薄膜材料的厚度是薄膜設計和制備過(guò)程中的重要參數，是決定薄膜性質(zhì)和性能的基本參量之一，它對于薄膜的光學(xué)、力學(xué)和電磁性能等都有重要的影響[3]。但是由于納米量級薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應，使得對其厚度的準確測量變得困難。經(jīng)過(guò)眾多科研技術(shù)人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術(shù)不斷涌現，測量方法實(shí)現了從手動(dòng)到自動(dòng)，有損到無(wú)損測量。由于待測薄膜材料的性質(zhì)不同，其適用的厚度測量方案也不盡相同。對于厚度在納米量級的薄膜，利用光學(xué)原理的測量技術(shù)應用。相比于其他方法，光學(xué)測量方法因為具有精度高，速度快，無(wú)損測量等優(yōu)勢而成為主要的檢測手段。其中具有代表性的測量方法有橢圓偏振法，干涉法，光譜法，棱鏡耦合法等。

本章主要介紹了基于白光反射光譜和白光垂直掃描干涉聯(lián)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(xué)厚度，利用白光垂直掃描干涉技術(shù)測量光線(xiàn)通過(guò)靶丸殼層后的光程增量，二者聯(lián)立即可求得靶丸折射率和厚度數據。在實(shí)驗數據處理方面，為解決白光干涉光譜中波峰位置難以精確確定和單極值點(diǎn)判讀可能存在干涉級次誤差的問(wèn)題，提出MATLAB曲線(xiàn)擬合測定極值點(diǎn)波長(cháng)以及利用干涉級次連續性進(jìn)行干涉級次判定的數據處理方法。應用碳氫(CH)薄膜對測量結果的可靠性進(jìn)行了實(shí)驗驗證。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于光學(xué)薄膜設計中的薄膜參數測量。

干涉測量法[9-10]是基于光的干涉原理實(shí)現對薄膜厚度測量的光學(xué)方法，是一種高精度的測量技術(shù)。采用光學(xué)干涉原理的測量系統一般具有結構簡(jiǎn)單，成本低廉，穩定性好，抗干擾能力強，使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。對于大多數的干涉測量任務(wù)，都是通過(guò)薄膜表面和基底表面之間產(chǎn)生的干涉條紋的形狀和分布規律，來(lái)研究干涉裝置中待測物理量引入的光程差或者是位相差的變化，從而達到測量目的。光學(xué)干涉測量方法的測量精度可達到甚至優(yōu)于納米量級，而利用外差干涉進(jìn)行測量，其精度甚至可以達到10-3nm量級[11]。根據所使用光源的不同，干涉測量方法又可以分為激光干涉測量和白光干涉測量?jì)纱箢?lèi)。激光干涉測量的分辨率更高，但是不能實(shí)現對靜態(tài)信號的測量，只能測量輸出信號的變化量或者是連續信號的變化，即只能實(shí)現相對測量。而白光干涉是通過(guò)對干涉信號中心條紋的有效識別來(lái)實(shí)現對物理量的測量，是一種測量方式，在薄膜厚度的測量中得到了廣泛的應用。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應用于光學(xué)涂層中的薄膜反射率測量。濟南膜厚儀信賴(lài)推薦

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實(shí)現對復雜薄膜結構的測量。淄博新型膜厚儀

為了分析白光反射光譜的測量范圍，開(kāi)展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實(shí)驗。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測量曲線(xiàn)，如圖所示，對于殼層厚度30μm的靶丸，其白光反射光譜各譜峰非常密集、干涉級次數值大；此外，由于靶丸殼層的吸收，壁厚較大的靶丸信號強度相對較弱。隨著(zhù)靶丸殼層厚度的進(jìn)一步增加，其白光反射光譜各譜峰將更加密集，難以實(shí)現對各干涉譜峰波長(cháng)的測量。為實(shí)現較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，需采用紅外的寬譜光源和光譜探測器。對于殼層厚度為μm的靶丸，測量的波峰相對較少，容易實(shí)現靶丸殼層白光反射光譜譜峰波長(cháng)的準確測量；隨著(zhù)靶丸殼層厚度的進(jìn)一步減小，兩干涉信號之間的光程差差異非常小，以至于他們的光譜信號中只有一個(gè)干涉波峰，基于峰值探測的白光反射光譜方法難以實(shí)現其厚度的測量；為實(shí)現較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限。淄博新型膜厚儀

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