針對(dui)(dui)微米級工業(ye)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)厚(hou)度(du)(du)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)，研(yan)究(jiu)了(le)基(ji)于寬光譜(pu)干(gan)(gan)涉的(de)反(fan)射(she)(she)式法測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方(fang)法。根(gen)據(ju)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)干(gan)(gan)涉及光譜(pu)共聚焦原理，綜合(he)考慮成本、穩定性、體積等(deng)因素要求，研(yan)制了(le)滿足(zu)工業(ye)應用(yong)的(de)小型薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)厚(hou)度(du)(du)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)系(xi)統(tong)。根(gen)據(ju)波(bo)長(chang)分(fen)辨下的(de)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)反(fan)射(she)(she)干(gan)(gan)涉光譜(pu)模(mo)型，結(jie)合(he)經典模(mo)態分(fen)解和非均勻傅里葉變換思想，提(ti)出(chu)了(le)一(yi)種基(ji)于相(xiang)位功率譜(pu)分(fen)析的(de)膜(mo)(mo)(mo)厚(hou)解算(suan)算(suan)法，能(neng)有效(xiao)(xiao)利用(yong)全光譜(pu)數據(ju)準確(que)提(ti)取(qu)相(xiang)位變化，對(dui)(dui)由(you)環(huan)境噪聲帶(dai)來(lai)的(de)假頻干(gan)(gan)擾，具有很好的(de)抗干(gan)(gan)擾性。通過對(dui)(dui)PVC標準厚(hou)度(du)(du)片(pian)，PCB板(ban)芯(xin)片(pian)膜(mo)(mo)(mo)層及鍺基(ji)SiO2膜(mo)(mo)(mo)層的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)實驗(yan)對(dui)(dui)系(xi)統(tong)性能(neng)進(jin)行(xing)了(le)驗(yan)證，結(jie)果表明測(ce)(ce)(ce)厚(hou)系(xi)統(tong)具有1~75μm厚(hou)度(du)(du)的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)量(liang)(liang)(liang)程，μm.的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)不確(que)定度(du)(du)。由(you)于無需(xu)對(dui)(dui)焦，可在10ms內完成單次測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)，滿足(zu)工業(ye)級測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)高效(xiao)(xiao)便捷的(de)應用(yong)要求。白光干(gan)(gan)涉膜(mo)(mo)(mo)厚(hou)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)技(ji)術可以(yi)在不同環(huan)境下進(jin)行(xing)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)。閔(min)行(xing)區品牌膜(mo)(mo)(mo)厚(hou)儀

目(mu)前(qian)，應用(yong)的(de)顯(xian)微(wei)干(gan)(gan)涉方式主要有(you)Mirau顯(xian)微(wei)干(gan)(gan)涉和(he)Michelson顯(xian)微(wei)干(gan)(gan)涉兩張(zhang)方式。如圖2-5(a)所(suo)示(shi)Mirau型顯(xian)微(wei)干(gan)(gan)涉結(jie)構，在該結(jie)構中物(wu)鏡(jing)和(he)被測樣品之(zhi)間有(you)兩塊平(ping)板(ban)，一個是(shi)涂覆(fu)有(you)高反射膜(mo)的(de)平(ping)板(ban)作(zuo)為(wei)參(can)考鏡(jing)，另一塊涂覆(fu)半(ban)透半(ban)反射膜(mo)的(de)平(ping)板(ban)作(zuo)為(wei)分光棱鏡(jing)，由于(yu)參(can)考鏡(jing)位于(yu)物(wu)鏡(jing)和(he)被測樣品之(zhi)間，從而使(shi)物(wu)鏡(jing)外殼更(geng)加緊湊，工(gong)作(zuo)距(ju)離(li)相(xiang)對而言短(duan)一些，其倍率一般為(wei)10-50倍，Mirau顯(xian)微(wei)干(gan)(gan)涉物(wu)鏡(jing)參(can)考端使(shi)用(yong)與(yu)測量(liang)(liang)(liang)端相(xiang)同顯(xian)微(wei)物(wu)鏡(jing)，因此(ci)沒有(you)額外的(de)光程差。景德鎮(zhen)膜(mo)厚儀性價比(bi)高白光干(gan)(gan)涉膜(mo)厚測量(liang)(liang)(liang)技(ji)術可以通(tong)過對干(gan)(gan)涉曲線的(de)分析實現對薄膜(mo)的(de)光學參(can)數測量(liang)(liang)(liang)。

光(guang)(guang)纖(xian)白光(guang)(guang)干涉(she)測(ce)量使用(yong)的(de)(de)(de)(de)是寬譜光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)。光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)光(guang)(guang)功率(lv)和中(zhong)(zhong)心(xin)波(bo)長的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)是光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)選取時需要重點考慮的(de)(de)(de)(de)參數。論(lun)文所設計的(de)(de)(de)(de)解(jie)調(diao)系統是通過(guo)檢(jian)測(ce)干涉(she)峰值的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)波(bo)長的(de)(de)(de)(de)移動實現的(de)(de)(de)(de)，所以光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)中(zhong)(zhong)心(xin)波(bo)長的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)將對實驗結果產生很大的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。實驗中(zhong)(zhong)我們所選用(yong)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)是由INPHENIX公司生產的(de)(de)(de)(de)SLED光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)，相對于(yu)一般(ban)的(de)(de)(de)(de)寬帶光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)具有(you)輸(shu)出(chu)功率(lv)高、覆(fu)蓋光(guang)(guang)譜范圍寬等(deng)特點。該光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)采(cai)用(yong)+5V的(de)(de)(de)(de)直流供電，標定(ding)中(zhong)(zhong)心(xin)波(bo)長為1550nm，且其輸(shu)出(chu)功率(lv)在一定(ding)范圍內(nei)是可調(diao)的(de)(de)(de)(de)，驅動電流可以達到600mA。

白(bai)光(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)光(guang)(guang)譜(pu)分(fen)析是目前白(bai)光(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)要(yao)方向，此(ci)(ci)(ci)(ci)項(xiang)技(ji)術主要(yao)是利用光(guang)(guang)譜(pu)儀將對條紋(wen)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)轉(zhuan)變成(cheng)為對不同波長光(guang)(guang)譜(pu)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)。通(tong)過(guo)分(fen)析被測(ce)(ce)物體的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)特性，就(jiu)能夠得(de)到相應的(de)(de)(de)長度(du)(du)信(xin)(xin)息(xi)和形貌信(xin)(xin)息(xi)。相比于(yu)白(bai)光(guang)(guang)掃描干(gan)涉(she)(she)術，它不需要(yao)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)掃描過(guo)程，因(yin)此(ci)(ci)(ci)(ci)提高了測(ce)(ce)量(liang)(liang)效(xiao)率，而且也減小了環境對它的(de)(de)(de)影響(xiang)。此(ci)(ci)(ci)(ci)項(xiang)技(ji)術能夠測(ce)(ce)量(liang)(liang)距(ju)離、位移、塊(kuai)狀材料(liao)的(de)(de)(de)群折射率以及多層(ceng)薄(bo)膜(mo)厚度(du)(du)。白(bai)干(gan)干(gan)涉(she)(she)光(guang)(guang)譜(pu)法是基于(yu)頻(pin)域(yu)干(gan)涉(she)(she)的(de)(de)(de)理論，采用白(bai)光(guang)(guang)作為寬波段(duan)光(guang)(guang)源(yuan)，經(jing)過(guo)分(fen)光(guang)(guang)棱鏡(jing)，被分(fen)成(cheng)兩束(shu)光(guang)(guang)，這兩束(shu)光(guang)(guang)分(fen)別入射到參考面和被測(ce)(ce)物體，反射回(hui)來后(hou)經(jing)過(guo)分(fen)光(guang)(guang)棱鏡(jing)合成(cheng)后(hou)，由色散元件分(fen)光(guang)(guang)至探測(ce)(ce)器，記錄頻(pin)域(yu)上(shang)的(de)(de)(de)干(gan)涉(she)(she)信(xin)(xin)號(hao)。此(ci)(ci)(ci)(ci)光(guang)(guang)譜(pu)信(xin)(xin)號(hao)包(bao)含了被測(ce)(ce)表面的(de)(de)(de)信(xin)(xin)息(xi)，如果(guo)此(ci)(ci)(ci)(ci)時被測(ce)(ce)物體是薄(bo)膜(mo)，則薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)也包(bao)含在這光(guang)(guang)譜(pu)信(xin)(xin)號(hao)當中。這樣就(jiu)把白(bai)光(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)的(de)(de)(de)精度(du)(du)和光(guang)(guang)譜(pu)測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)速度(du)(du)結(jie)合起來，形成(cheng)了一(yi)種精度(du)(du)高而且速度(du)(du)快(kuai)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)方法。該技(ji)術可以通(tong)過(guo)測(ce)(ce)量(liang)(liang)干(gan)涉(she)(she)曲線來計算薄(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)厚度(du)(du)。

白光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)在(zai)(zai)零光(guang)(guang)(guang)程差處(chu)，出(chu)現零級干(gan)涉(she)(she)條紋，隨著光(guang)(guang)(guang)程差的(de)(de)(de)(de)增加(jia)，光(guang)(guang)(guang)源譜(pu)寬(kuan)范圍內(nei)的(de)(de)(de)(de)每條譜(pu)線各自形成的(de)(de)(de)(de)干(gan)涉(she)(she)條紋之間互有(you)偏移，疊加(jia)的(de)(de)(de)(de)整體效果使條紋對(dui)比度下降。測量精度高，可(ke)以(yi)實現測量,采用(yong)白光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)原理的(de)(de)(de)(de)測量系統的(de)(de)(de)(de)抗干(gan)擾能(neng)力(li)強，動(dong)態范圍大(da)，具有(you)快速檢測和(he)結構緊湊等優點。普通的(de)(de)(de)(de)激光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)與白光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)之間雖然有(you)差別，但也有(you)很(hen)多(duo)的(de)(de)(de)(de)共同之處(chu)。可(ke)以(yi)說，白光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)實際上就(jiu)是(shi)將白光(guang)(guang)(guang)看作一(yi)系列理想的(de)(de)(de)(de)單色(se)光(guang)(guang)(guang)在(zai)(zai)時域上的(de)(de)(de)(de)相干(gan)疊加(jia)，在(zai)(zai)頻(pin)域上觀察到(dao)的(de)(de)(de)(de)就(jiu)是(shi)不同波長對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)干(gan)涉(she)(she)光(guang)(guang)(guang)強變化曲線。白光(guang)(guang)(guang)干(gan)涉(she)(she)膜(mo)厚測量技術可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)于(yu)光(guang)(guang)(guang)學涂層中(zhong)的(de)(de)(de)(de)薄膜(mo)反射率測量。景(jing)德鎮膜(mo)厚儀(yi)性價比高

白光干(gan)涉(she)膜(mo)厚測量技術可以實現(xian)對薄膜(mo)的在(zai)線檢測和控制。閔行區(qu)品牌膜(mo)厚儀

自上世(shi)紀60年代(dai)起，利(li)用X及(ji)(ji)β射線、近紅外光(guang)源(yuan)開發(fa)的(de)(de)在(zai)線薄(bo)膜測厚(hou)系(xi)(xi)統廣泛(fan)應用于西方先(xian)進國家的(de)(de)工業生產線中(zhong)(zhong)。20世(shi)紀70年代(dai)后，為滿足日益增長的(de)(de)質檢需求，電渦流、電磁(ci)電容、超聲波、晶(jing)體振(zhen)蕩等多種膜厚(hou)測量(liang)技術相繼問世(shi)。90年代(dai)中(zhong)(zhong)期，隨著離子輔助(zhu)、離子束(shu)濺射、磁(ci)控濺射、凝膠溶膠等新(xin)型薄(bo)膜制備(bei)技術取得(de)巨(ju)大突破(po)，以(yi)橢圓(yuan)偏振(zhen)法和光(guang)度(du)法為展示的(de)(de)光(guang)學(xue)檢測技術以(yi)高(gao)精度(du)、低成本、輕便環(huan)保、高(gao)速(su)穩固為研發(fa)方向不斷迭代(dai)更新(xin)，迅速(su)占(zhan)領日用電器及(ji)(ji)工業生產市場，并發(fa)展出依據(ju)用戶(hu)需求個性化定(ding)制產品(pin)的(de)(de)能(neng)力。其(qi)中(zhong)(zhong)，對(dui)于市場份額占(zhan)比較大的(de)(de)微米級薄(bo)膜，除要求測量(liang)系(xi)(xi)統不僅具(ju)有百納米級的(de)(de)測量(liang)準確(que)度(du)及(ji)(ji)分辨(bian)力以(yi)外，還要求測量(liang)系(xi)(xi)統在(zai)存在(zai)不規則環(huan)境干擾的(de)(de)工業現場下(xia)，具(ju)備(bei)較高(gao)的(de)(de)穩定(ding)性和抗干擾能(neng)力。閔行區品(pin)牌膜厚(hou)儀

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