針對(duì)靶丸自身獨(dú)特的特點(diǎn)及極端實(shí)驗(yàn)條件需求，使得靶丸參數(shù)的測試工作變得異常復(fù)雜。如何精確地測定靶丸的光學(xué)參數(shù)，一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題。由于光學(xué)測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優(yōu)越性，靶丸參數(shù)測量通常采用光學(xué)測量方式。常用的光學(xué)參數(shù)測量手段很多，目前，常用于測量靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)的測量方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法、激光差動(dòng)共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時(shí)調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù)，因此，精密測量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測量方法，如橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。廣泛應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體、光學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域，為研究和開發(fā)提供了有力的手段。國內(nèi)膜厚儀設(shè)備生產(chǎn)

可以使用光譜分析方法來確定靶丸折射率和厚度。極值法和包絡(luò)法、全光譜擬合法是通過分析膜的反射或透射光譜曲線來計(jì)算膜厚度和折射率的方法。極值法測量膜厚度是根據(jù)薄膜反射或透射光譜曲線上的波峰的位置來計(jì)算的。對(duì)于弱色散介質(zhì)，折射率為恒定值，通過極大值點(diǎn)的位置可求得膜的光學(xué)厚度，若已知膜折射率即可求解膜的厚度；對(duì)于強(qiáng)色散介質(zhì)，首先利用極值點(diǎn)求出膜厚度的初始值，然后利用色散模型計(jì)算折射率與入射波長的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過擬合得到色散模型的系數(shù)，即可解出任意入射波長下的折射率。常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等。本地膜厚儀產(chǎn)品使用誤區(qū)膜厚儀的干涉測量能力較高，可以提供精確和可信的膜層厚度測量結(jié)果。

本文主要研究了如何采用白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法來實(shí)現(xiàn)納米級(jí)薄膜厚度的準(zhǔn)確測量，研究對(duì)象為半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料。由于不同材料薄膜的特性差異，所適用的測量方法也會(huì)有所不同。對(duì)于折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的半導(dǎo)體鍺膜，采用白光干涉的測量方法；而對(duì)于厚度更薄的金膜，由于其折射率為復(fù)數(shù)，且具有表面等離子體效應(yīng)，所以采用基于表面等離子體共振的測量方法會(huì)更合適。為了進(jìn)一步提高測量精度，本文還研究了外差干涉測量法，通過引入高精度的相位解調(diào)手段來檢測P光與S光之間的相位差，以提高厚度測量的精度。

由于不同性質(zhì)和形態(tài)的薄膜對(duì)測量量程和精度的需求不相同，因此多種測量方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，難以籠統(tǒng)評(píng)估。測量特點(diǎn)總結(jié)如表1-1所示，針對(duì)薄膜厚度不同，適用的測量方法分別為橢圓偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。對(duì)于小于1μm的薄膜，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為適用；而對(duì)于小于200nm的薄膜，橢圓偏振法結(jié)果更可靠，因?yàn)橥高^率曲線缺少峰谷值。光學(xué)薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或半透明薄膜。通過使用不同的解調(diào)技術(shù)處理白光干涉的圖樣，可以得到待測薄膜厚度。本章詳細(xì)研究了白光干涉測量技術(shù)的常用解調(diào)方案、解調(diào)原理及其局限性，并得出了基于兩個(gè)相鄰干涉峰的白光干涉解調(diào)方案不適用于極短光程差測量的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動(dòng)的白光干涉測量解調(diào)技術(shù)。白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。

膜厚儀是一種可以用于精確測量光學(xué)薄膜厚度的儀器，是光學(xué)薄膜制備和表征中不可或缺的工具。在光學(xué)薄膜領(lǐng)域，薄膜的厚度直接影響到薄膜的光學(xué)性能和應(yīng)用效果。因此，準(zhǔn)確測量薄膜厚度對(duì)于研究和生產(chǎn)具有重要意義。膜厚儀測量光學(xué)薄膜的具體方法通常包括以下幾個(gè)步驟：樣品準(zhǔn)備：首先需要準(zhǔn)備待測薄膜樣品，通常是將薄膜沉積在基片上，確保樣品表面平整干凈，無雜質(zhì)和損傷。儀器校準(zhǔn)：在進(jìn)行測量之前，需要對(duì)膜厚儀進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。校準(zhǔn)過程通常包括使用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)，調(diào)整儀器參數(shù)。測量操作：將樣品放置在膜厚儀的測量臺(tái)上，調(diào)節(jié)儀器參數(shù)，如波長、入射角等，然后啟動(dòng)測量程序。膜厚儀會(huì)通過光學(xué)干涉原理測量樣品表面反射的光線，從而得到薄膜的厚度信息。數(shù)據(jù)分析：膜厚儀通常會(huì)輸出一系列的數(shù)據(jù)，包括薄膜的厚度、折射率等信息。對(duì)于這些數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。膜厚儀測量光學(xué)薄膜的具體方法需要注意的一些關(guān)鍵點(diǎn)包括：樣品表面的處理對(duì)測量結(jié)果有重要影響，因此在進(jìn)行測量之前需要確保樣品表面的平整和清潔它可測量大氣壓下1納米到1毫米范圍內(nèi)的薄膜厚度。高精度膜厚儀使用誤區(qū)

總結(jié)，白光干涉膜厚儀是一種應(yīng)用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測量儀器。國內(nèi)膜厚儀設(shè)備生產(chǎn)

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，白光干涉技術(shù)快速發(fā)展，提供了實(shí)現(xiàn)測量的更多的解決方案。近幾年以來，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，使得白光干涉測量技術(shù)的發(fā)展更加迅速。國內(nèi)膜厚儀設(shè)備生產(chǎn)