白光干涉測試原理 膜厚儀

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(xiàng)技術(shù)通過使用光譜儀將對條紋的測量轉(zhuǎn)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(yīng)的長度信息和形貌信息。與白光掃描干涉術(shù)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(xiàng)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(dāng)中。白光干涉光譜分析將白光干涉和光譜測量的速度結(jié)合起來，形成了一種精度高且速度快的測量方法。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。白光干涉測試原理 膜厚儀

光纖白光干涉此次實(shí)驗(yàn)所設(shè)計的解調(diào)系統(tǒng)是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實(shí)現(xiàn)的，所以光源中心波長的穩(wěn)定性將對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。實(shí)驗(yàn)中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產(chǎn)的SLED光源，相對于一般的寬帶光源具有輸出功率高、覆蓋光譜范圍寬等特點(diǎn)。該光源采用+5V的直流供電，標(biāo)定中心波長為1550nm，且其輸出功率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的，驅(qū)動電流可以達(dá)到600mA。測量使用的是寬譜光源。光源的輸出光功率和中心波長的穩(wěn)定性是光源選取時需要重點(diǎn)考慮的參數(shù)。高速膜厚儀大概價格多少白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的表面和內(nèi)部進(jìn)行聯(lián)合測量和分析。

作為重要元件，薄膜通常以金屬、合金、化合物、聚合物等為主要基材，品類涵蓋了光學(xué)膜、電隔膜、阻隔膜、保護(hù)膜、裝飾膜等多種功能性薄膜，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學(xué)、電子、醫(yī)療、能源、建材等技術(shù)領(lǐng)域。常用薄膜的厚度范圍從納米級到微米級不等。納米和亞微米級薄膜主要是基于干涉效應(yīng)調(diào)制的光學(xué)薄膜，包括各種增透增反膜、偏振膜、干涉濾光片和分光膜等。部分薄膜經(jīng)過特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特性，對于通訊、顯示、存儲等領(lǐng)域內(nèi)光學(xué)儀器的質(zhì)量起決定性作用，例如平面顯示器使用的ITO鍍膜、太陽能電池表面的SiO2減反射膜等。微米級以上的薄膜以工農(nóng)業(yè)薄膜為主，多使用聚酯材料，具有易改性、可回收、適用范圍廣等特點(diǎn)。例如6微米厚度以下的電容器膜，20微米厚度以下的大部分包裝印刷用薄膜，25~38微米厚的建筑玻璃貼膜及汽車貼膜，以及25~65微米厚度的防偽標(biāo)牌及拉線膠帶等。微米級薄膜利用其良好的延展性、密封性、絕緣性等特性遍及食品包裝、表面保護(hù)、磁帶基材、感光儲能等應(yīng)用市場，加工速度快，市場占比高。

由于靶丸自身特殊的特點(diǎn)和極端的實(shí)驗(yàn)條件，使得靶丸參數(shù)的測試工作變得異常復(fù)雜。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)勢，因此成為了測量靶丸參數(shù)的常用方式。目前常用于靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)測量的方法有白光干涉法、光學(xué)顯微干涉法、激光差動共焦法等。然而，靶丸殼層折射率是沖擊波分時調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù)，因此對其進(jìn)行精密測量具有重要意義。 常用的折射率測量方法有橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。白光干涉膜厚測量技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

白光干涉頻域解調(diào)是利用頻域分析解調(diào)信號的一種方法。與時域解調(diào)裝置相比，測量裝置幾乎相同，只需將光強(qiáng)測量裝置更換為光譜儀或CCD。由于時域解調(diào)中接收到的信號是一定范圍內(nèi)所有波長光強(qiáng)疊加，因此將頻譜信號中各個波長的光強(qiáng)疊加起來即可得到它對應(yīng)的時域接收信號。因此，頻域的白光干涉條紋不僅包含了時域白光干涉條紋的所有信息，而且包括了時域干涉條紋中沒有的波長信息。在頻域干涉中，當(dāng)兩束相干光的光程差遠(yuǎn)大于光源的相干長度時，仍然可以在光譜儀上觀察到頻域干涉條紋。這是由于光譜儀內(nèi)部的光柵具有分光作用，可以將寬譜光變成窄帶光譜，從而增加光譜的相干長度。這種解調(diào)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是整個測量系統(tǒng)中沒有使用機(jī)械掃描部件，因此在測量的穩(wěn)定性和可靠性方面得到了顯著提高。常見的頻域解調(diào)方法包括峰峰值檢測法、傅里葉解調(diào)法和傅里葉變換白光干涉解調(diào)法等。該儀器的使用需要一定的專業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)，操作前需要進(jìn)行充分的培訓(xùn)和實(shí)踐。白光干涉測試原理 膜厚儀

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。白光干涉測試原理 膜厚儀

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(jìn)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參考鏡，一部分入射到樣品表面，當(dāng)參考鏡表面和樣品表面的反射光通過分光鏡后，再次匯聚發(fā)生干涉，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，可獲得一系列干涉圖像。根據(jù)干涉圖像序列中對應(yīng)點(diǎn)的光強(qiáng)隨光程差變化曲線，可得該點(diǎn)的Z向相對位移；然后，由CCD圖像中每個像素點(diǎn)光強(qiáng)最大值對應(yīng)的Z向位置獲得被測樣品表面的三維形貌。白光干涉測試原理 膜厚儀