本章介紹了基于白光反射光譜和白光垂直掃描干涉聯用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學厚度,利用白光垂直掃描干涉技術測量光線通過靶丸殼層后的光程增量,結合起來即可得到靶丸的折射率和厚度數據。在實驗數據處理方面,為解決白光干涉光譜中波峰位置難以精確確定和單極值點判讀可能存在干涉級次誤差的問題,提出了利用MATLAB曲線擬合確定極值點波長以及根據干涉級次連續性進行干涉級次判斷的數據處理方法。通過應用碳氫(CH)薄膜進行實驗驗證,證明該方法具有較高的測量精度和可靠性。通過測量反射光的干涉來計算膜層厚度,利用膜層與底材的反射率和相位差來實現測量。小型膜厚儀零售價格
白光干涉的相干原理早在1975年就被提出,并在1976年實現了在光纖通信領域中的應用。1983年,Brian Culshaw的研究小組報道了白光干涉技術在光纖傳感領域中的應用。隨后在1984年,報道了基于白光干涉原理的完整的位移傳感系統。這項研究成果證明了白光干涉技術可以用于測量能夠轉換成位移的物理參量。此后的幾年中,白光干涉技術應用于溫度、壓力等的研究也相繼被報道。自上世紀90年代以來,白光干涉技術得到了快速發展,提供了更多實現測量的解決方案。近年來,由于傳感器設計和研制的進步,信號處理的新方案提出,以及傳感器的多路復用等技術的發展,使白光干涉測量技術的發展更加迅速。防水膜厚儀主要功能與優勢白光干涉膜厚儀是一種可用于測量薄膜厚度的儀器,適用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。
白光干涉測量技術,也被稱為光學低相干干涉測量技術,使用的是低相干的寬譜光源,例如發光二極管、超輻射發光二極管等。同所有的光學干涉原理一樣,白光干涉同樣是通過觀察干涉圖樣的變化來分析干涉光程差的變化,進而通過各種解調方案實現對待測物理量的測量。采用寬譜光源的優點是由于白光光源的相干長度很小(一般為幾微米到幾十微米之間),所有波長的零級干涉條紋重合于主極大值,即中心條紋,與零光程差的位置對應。中心零級干涉條紋的存在使測量有了一個可靠的位置的參考值,從而只用一個干涉儀即可實現對被測物理量的測量,克服了傳統干涉儀無法實現測量的缺點。同時,相比于其他測量技術,白光干涉測量方法還具有對環境不敏感、抗干擾能力強、測量的動態范圍大、結構簡單和成本低廉等優點。目前,經過幾十年的研究與發展,白光干涉技術在膜厚、壓力、應變、溫度、位移等等測量領域已經得到廣泛的應用。
由于不同性質和形態的薄膜對系統的測量量程和精度的需求不相同,因而多種測量方法各有優缺,難以一概而論。將各測量特點總結所示,按照薄膜厚度的增加,適用的測量方式分別為橢圓偏振法、分光光度法、共聚焦法和干涉法。對于小于1μm的較薄薄膜,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適合。而對于小于200nm的薄膜,由于透過率曲線缺少峰谷值,橢圓偏振法結果更加可靠。基于白光干涉原理的光學薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或者半透明薄膜,通過使用不同的解調技術處理白光干涉的圖樣,得到待測薄膜厚度。本章在詳細研究白光干涉測量技術的常用解調方案、解調原理及其局限性的基礎上,分析得到了常用的基于兩個相鄰干涉峰的白光干涉解調方案不適用于極短光程差測量的結論。在此基礎上,我們提出了基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調技術。可測量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間。
白光干涉頻域解調是利用頻域分析解調信號的一種方法。與時域解調裝置相比,測量裝置幾乎相同,只需將光強測量裝置更換為光譜儀或CCD。由于時域解調中接收到的信號是一定范圍內所有波長光強疊加,因此將頻譜信號中各個波長的光強疊加起來即可得到它對應的時域接收信號。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,當兩束相干光的光程差遠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。這種解調技術的優點是整個測量系統中沒有使用機械掃描部件,因此在測量的穩定性和可靠性方面得到了顯著提高。常見的頻域解調方法包括峰峰值檢測法、傅里葉解調法和傅里葉變換白光干涉解調法等。光路長度越長,分辨率越高,但同時也更容易受到靜態振動等干擾因素的影響。蘇州膜厚儀推薦廠家
白光干涉膜厚儀是用于測量薄膜厚度的一種儀器,可用于透明薄膜和平行表面薄膜的測量。小型膜厚儀零售價格
白光干涉法和激光光源相比具有短相干長度的特點,使得兩束光只有在光程差非常小的情況下才能發生干涉,因此不會產生干擾條紋。同時,白光干涉產生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置,避免了干涉級次不確定的問題。本文基于白光干涉原理對單層透明薄膜厚度測量進行了研究,特別是對厚度小于光源相干長度的薄膜進行了探究。文章首先詳細闡述了白光干涉原理和薄膜測厚原理,然后在金相顯微鏡的基礎上構建了一種型垂直白光掃描系統,作為實驗中測試薄膜厚度的儀器,并利用白光干涉原理對位移量進行了標定。 小型膜厚儀零售價格