薄膜作為改善器件性能的重要途徑,，被廣泛應(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。受薄膜制備工藝及生產(chǎn)環(huán)境影響,，成品薄膜存在厚度分布不均,、表面粗糙度大等問題，導(dǎo)致其光學(xué)及物理性能達(dá)不到設(shè)計要求,，嚴(yán)重影響成品的性能及應(yīng)用,。隨著薄膜生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展,，準(zhǔn)確測量和科學(xué)評價薄膜特性作為研究熱點，也引起產(chǎn)業(yè)界的高度重視,。厚度作為關(guān)鍵指標(biāo)直接影響薄膜工作特性,，合理監(jiān)控薄膜厚度對于及時調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)、降低加工成本,、提高生產(chǎn)效率及企業(yè)競爭力等具有重要作用和深遠(yuǎn)意義,。然而，對于市場份額占比大的微米級工業(yè)薄膜,，除要求測量系統(tǒng)不僅具有百納米級的測量精度之外,，還要求具備體積小、穩(wěn)定性好的特點,，以適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的在線檢測需求,。目前光學(xué)薄膜測厚方法仍無法兼顧高精度、輕小體積,，以及合理的系統(tǒng)成本,，而具備納米級測量分辨力的商用薄膜測厚儀器往往價格昂貴、體積較大,，且無法響應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的在線測量需求,。基于以上分析,，本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業(yè)薄膜厚度測量解決方案,，研制小型化、低成本的薄膜厚度測量系統(tǒng),，并提出無需標(biāo)定樣品的高效穩(wěn)定的膜厚計算算法,。研發(fā)的系統(tǒng)可以實現(xiàn)微米級工業(yè)薄膜的厚度測量。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的快速測量和分析,。嘉定區(qū)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(chǔ)上發(fā)展而來的,。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(diào)制相位，利用干涉場中光強(qiáng)的變化計算出其每個數(shù)據(jù)點的初始相位,，但是這樣得到的相位是位于（-π,，+π]間，所以得到的是不連續(xù)的相位,。因此,，需要進(jìn)行相位展開使其變?yōu)檫B續(xù)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(qiáng)不敏感等優(yōu)點,。但是,，由于單色光干涉無法確定干涉條紋的零級位置。因此,，在相位解包裹中無法得到相位差的周期數(shù),，所以只能假定相位差不超過一個周期，相當(dāng)于測試表面的相鄰高度不能超過四分之一波長[27],。這就限制了其測量的范圍,，使它只能測試連續(xù)結(jié)構(gòu)或者光滑表面結(jié)構(gòu)。南充高精度膜厚儀白光干涉膜厚測量技術(shù)可以實現(xiàn)對薄膜的三維成像和分析,。

針對靶丸自身獨(dú)特的特點及極端實驗條件需求,，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,、激光差動共焦法等。靶丸殼層折射率是沖擊波分時調(diào)控實驗研究中的重要參數(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[13],，如橢圓偏振法,、折射率匹配法、白光光譜法,、布儒斯特角法等,。

微納制造技術(shù)的發(fā)展推動著檢測技術(shù)向微納領(lǐng)域進(jìn)軍，微結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)作為微納器件中的重要組成部分,，在半導(dǎo)體,、醫(yī)學(xué)、航天航空,、現(xiàn)代制造等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,，由于其微小和精細(xì)的特征,，傳統(tǒng)檢測方法不能滿足要求。白光干涉法具有非接觸,、無損傷,、高精度等特點，被廣泛應(yīng)用在微納檢測領(lǐng)域,，另外光譜測量具有高效率,、測量速度快的優(yōu)點。因此,，本文提出了白光干涉光譜測量方法并搭建了測量系統(tǒng),。和傳統(tǒng)白光掃描干涉方法相比，其特點是具有較強(qiáng)的環(huán)境噪聲抵御能力,，并且測量速度較快,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以對薄膜的厚度、反射率,、折射率等光學(xué)參數(shù)進(jìn)行測量,。

白光光譜法克服了干涉級次的模糊識別問題，具有動態(tài)測量范圍大,，連續(xù)測量時波動范圍小的特點,，但在實際測量中，由于測量誤差,、儀器誤差,、擬合誤差等因素，干涉級次的測量精度仍其受影響,，會出現(xiàn)干擾級次的誤判和干擾級次的跳變現(xiàn)象,。導(dǎo)致公式計算得到的干擾級次m值與實際譜峰干涉級次m'(整數(shù))之間有誤差。為得到準(zhǔn)確的干涉級次,，本文依據(jù)干涉級次的連續(xù)特性設(shè)計了以下校正流程圖,，獲得了靶丸殼層光學(xué)厚度的精確值。導(dǎo)入白光干涉光譜測量曲線,。白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于材料科學(xué)中的薄膜微結(jié)構(gòu)分析,。南充高精度膜厚儀

白光干涉膜厚測量技術(shù)可以應(yīng)用于光學(xué)傳感器中的薄膜厚度測量。嘉定區(qū)膜厚儀

光具有傳播的特性,，不同波列在相遇的區(qū)域,，振動將相互疊加，是各列光波獨(dú)自在該點所引起的振動矢量和,。兩束光要發(fā)生干涉,，應(yīng)必須滿足三個相干條件，即：頻率一致、振動方向一致,、相位差穩(wěn)定一致,。發(fā)生干涉的兩束光在一些地方振動加強(qiáng)，而在另一些地方振動減弱,，產(chǎn)生規(guī)則的明暗交替變化,。任何干涉測量都是完全建立在這種光波典型特性上的。下圖分別表示干涉相長和干涉相消的合振幅,。與激光光源相比，白光光源的相干長度在幾微米到幾十微米內(nèi),，通常都很短,，更為重要的是，白光光源產(chǎn)生的干涉條紋具有一個典型的特征：即條紋有一個固定不變的位置,，該固定位置對應(yīng)于光程差為零的平衡位置,，并在該位置白光輸出光強(qiáng)度具有最大值，并通過探測該光強(qiáng)最大值,，可實現(xiàn)樣品表面位移的精密測量,。此外，白光光源具有系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),、穩(wěn)定性好且動態(tài)范圍大,、結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點,。因此,，白光垂直掃描干涉、白光反射光譜等基于白光干涉的光學(xué)測量技術(shù)在薄膜三維形貌測量,、薄膜厚度精密測量等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,。嘉定區(qū)膜厚儀

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