白光干涉在零光程差處 ,出現(xiàn)零級干涉條紋,隨著光程差的增加,光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線各自形成的干涉條紋之間互有偏移,疊加的整體效果使條紋對比度下降。測量精度高,可以實現(xiàn)測量,采用白光干涉原理的測量系統(tǒng)的抗干擾能力強,動態(tài)范圍大,具有快速檢測和結構緊湊等優(yōu)點。普通的激光干涉與白光干涉之間雖然有差別,但也有很多的共同之處??梢哉f,白光干涉實際上就是將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,在頻域上觀察到的就是不同波長對應的干涉光強變化曲線。白光干涉膜厚測量技術可以實現(xiàn)對薄膜的在線檢測和控制。國產(chǎn)膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好
在激光慣性約束核聚變實驗中,靶丸的物性參數(shù)和幾何參數(shù)對靶丸制備工藝改進和仿真模擬核聚變實驗過程至關重要。然而,如何對靶丸多個參數(shù)進行同步、高精度、無損的綜合檢測是激光慣性約束核聚變實驗中的關鍵問題。雖然已有多種薄膜厚度及折射率的測量方法,但仍然無法滿足激光核聚變技術對靶丸參數(shù)測量的高要求。此外,靶丸的參數(shù)測量存在以下問題:不能對靶丸進行破壞性切割測量,否則被破壞的靶丸無法用于后續(xù)工藝處理或打靶實驗;需要同時測得靶丸的多個參數(shù),因為不同參數(shù)的單獨測量無法提供靶丸制備和核聚變反應過程中發(fā)生的結構變化的現(xiàn)象和規(guī)律,并且效率低下、沒有統(tǒng)一的測量標準。由于靶丸屬于自支撐球形薄膜結構,曲面應力大、難以展平,因此靶丸與基底不能完全貼合,可在微觀區(qū)域內(nèi)視作類薄膜結構。原裝膜厚儀設備生產(chǎn)總的來說,白光干涉膜厚儀是一種應用廣、具有高精度和可靠性的薄膜厚度測量儀器。
白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向。此項技術通過使用光譜儀將對條紋的測量轉變?yōu)閷Σ煌ㄩL光譜的測量,分析被測物體的光譜特性,得到相應的長度信息和形貌信息。與白光掃描干涉術相比,它不需要大量的掃描過程,因此提高了測量效率,并減小了環(huán)境對其影響。此項技術能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度等。白光干涉光譜分析基于頻域干涉的理論,采用白光作為寬波段光源,經(jīng)過分光棱鏡折射為兩束光。這兩束光分別經(jīng)由參考面和被測物體入射,反射后再次匯聚合成,并由色散元件分光至探測器,記錄頻域干涉信號。這個光譜信號包含了被測表面信息,如果此時被測物體是薄膜,則薄膜的厚度也包含在光譜信號當中。白光干涉光譜分析將白光干涉和光譜測量的速度結合起來,形成了一種精度高且速度快的測量方法。
傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中一種低精度的信號解調(diào)方法 。早是由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)。因此,該解調(diào)方案的原理是通過傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差,進而得到待測物理量的信息。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)點是解調(diào)速度較快,受干擾信號的影響較小。但是其測量精度較低。根據(jù)數(shù)字信號處理FFT(快速傅里葉變換)理論,若輸入光源波長范圍為[]λ1,λ2,則所測光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2?λ1),所以此方法主要應用于對解調(diào)精度要求不高的場合。傅里葉變換白光干涉法是對傅里葉變換法的改進。該方法總結起來就是對采集到的光譜信號做傅里葉變換,然后濾波、提取主頻信號后進行逆傅里葉變換,然后做對數(shù)運算,并取其虛部做相位反包裹運算,由獲得的相位得到干涉儀的光程差。該方法經(jīng)過實驗證明其測量精度比傅里葉變換高??傊?,白光干涉膜厚儀是一種應用很廣的測量薄膜厚度的儀器。
極值法求解過程計算簡單 ,速度快,同時確定薄膜的多個光學常數(shù)及解決多值性問題,測試范圍廣,但沒有考慮薄膜均勻性和基底色散的因素,以至于精度不夠高。此外,由于受曲線擬合精度的限制,該方法對膜厚的測量范圍有要求,通常用這種方法測量的薄膜厚度應大于200nm且小于10μm,以確保光譜信號中的干涉波峰數(shù)恰當。全光譜擬合法是基于客觀條件或基本常識來設置每個擬合參數(shù)上限、下限,并為該區(qū)域的薄膜生成一組或多組光學參數(shù)及厚度的初始值,引入適合的色散模型,再根據(jù)麥克斯韋方程組的推導。這樣求得的值自然和實際的透過率和反射率(通過光學系統(tǒng)直接測量的薄膜透射率或反射率)有所不同,建立評價函數(shù),當計算的透過率/反射率與實際值之間的偏差小時,我們就可以認為預設的初始值就是要測量的薄膜參數(shù)。白光干涉膜厚測量技術可以對薄膜的厚度、反射率、折射率等光學參數(shù)進行測量。防水膜厚儀生產(chǎn)商
膜厚儀依賴于膜層和底部材料的反射率和相位差來實現(xiàn)這一目的。國產(chǎn)膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好
常用白光垂直掃描干涉系統(tǒng)的原理:入射的白光光束通過半反半透鏡進入到顯微干涉物鏡后,被分光鏡分成兩部分,一個部分入射到固定的參考鏡,一部分入射到樣品表面,當參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后,再次匯聚產(chǎn)生干涉條紋,干涉光通過透鏡后,利用電荷耦合器(CCD)可探測整個視場內(nèi)雙白光光束的干涉圖像。利用Z向精密位移臺帶動干涉鏡頭或樣品臺Z向掃描,可獲得一系列的干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對應點的光強隨光程差變化曲線,可得該點的Z向相對位移;然后,由CCD圖像中每個像素點光強最大值對應的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌。國產(chǎn)膜厚儀生產(chǎn)廠家哪家好