常用白光垂直掃描干涉系統的原理：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，再次匯聚發生干涉，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。隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將得到進一步提高。光干涉膜厚儀出廠價
本文溫所研究的鍺膜厚度約300nm，導致其白光干涉輸出光譜只有一個干涉峰，此時常規基于相鄰干涉峰間距解調的方案（如峰峰值法等）將不再適用。為此，我們提出了一種基于單峰值波長移動的白光干涉測量方案，并設計搭建了膜厚測量系統。溫度測量實驗結果表明，峰值波長與溫度變化之間具有良好的線性關系。利用該測量方案，我們測得實驗用鍺膜的厚度為338.8nm，實驗誤差主要來自于溫度控制誤差和光源波長漂移。通過對納米級薄膜厚度的測量方案研究，實現了對鍺膜和金膜的厚度測量。本文主要的創新點是提出了白光干涉單峰值波長移動的解調方案，并將其應用于極短光程差的測量。光干涉膜厚儀出廠價白光干涉膜厚儀的應用非常廣，特別是在半導體、光學、電子和化學等領域。
針對微米級工業薄膜厚度測量，開發了一種基于寬光譜干涉的反射式法測量方法，并研制了適用于工業應用的小型薄膜厚度測量系統，考慮了成本、穩定性、體積等因素要求。該系統結合了薄膜干涉和光譜共聚焦原理，采用波長分辨下的薄膜反射干涉光譜模型，利用經典模態分解和非均勻傅里葉變換的思想，提出了一種基于相位功率譜分析的膜厚解算算法。該算法能夠有效利用全光譜數據準確提取相位變化，抗干擾能力強，能夠排除環境噪聲等假頻干擾。經過對PVC標準厚度片、PCB板芯片膜層及鍺基SiO2膜層的測量實驗驗證，結果表明該測厚系統具有1~75微米厚度的測量量程和微米級的測量不確定度，而且無需對焦，可以在10ms內完成單次測量，滿足工業級測量需要的高效便捷的應用要求。
由于不同性質和形態的薄膜對測量量程和精度的需求不相同，因此多種測量方法各有優缺點，難以籠統評估。測量特點總結如表1-1所示，針對薄膜厚度不同，適用的測量方法分別為橢圓偏振法、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為適用；而對于小于200nm的薄膜，橢圓偏振法結果更可靠，因為透過率曲線缺少峰谷值。光學薄膜厚度測量方案目前主要集中于測量透明或半透明薄膜。通過使用不同的解調技術處理白光干涉的圖樣，可以得到待測薄膜厚度。本章詳細研究了白光干涉測量技術的常用解調方案、解調原理及其局限性，并得出了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，提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動的白光干涉測量解調技術。可以配合不同的軟件進行分析和數據處理，例如建立數據庫、統計數據等。
在激光慣性約束聚變（ICF）物理實驗中，靶丸殼層折射率、厚度以及其分布參數是非常關鍵的參數。因此，實現對靶丸殼層折射率、厚度及其分布的精密測量對精密ICF物理實驗研究非常重要。由于靶丸尺寸微小、結構特殊、測量精度要求高，因此如何實現對靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測量是靶參數測量技術研究中的重要內容。本文針對這一需求，開展了基于白光干涉技術的靶丸殼層折射率及厚度分布測量技術研究。精確測量靶丸殼層折射率、厚度及其分布是激光慣性約束聚變中至關重要的，對于ICF物理實驗的研究至關重要。由于靶丸特殊的結構和微小的尺寸，以及測量的高精度要求，如何實現靶丸殼層折射率及其厚度分布的精密測量是靶參數測量技術研究中的重要目標。本文就此需求開展了基于白光干涉技術的靶丸殼層折射率及厚度分布測量技術的研究?？傊坠飧缮婺ず駜x是一種應用很廣的測量薄膜厚度的儀器。微米級膜厚儀原理
Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素。光干涉膜厚儀出廠價
在對目前常用的白光干涉測量方案進行比較研究后發現，當兩個干涉光束的光程差非常小導致干涉光譜只有一個峰時，基于相鄰干涉峰間距的解調方案不再適用。因此，我們提出了一種基于干涉光譜單峰值波長移動的測量方案，適用于極小光程差。這種方案利用干涉光譜的峰值波長會隨光程差變化而周期性地出現紅移和藍移，當光程差在較小范圍內變化時，峰值波長的移動與光程差成正比。我們在光纖白光干涉溫度傳感系統上驗證了這一測量方案，并成功測量出光纖端面半導體鍺薄膜的厚度。實驗表明，鍺膜厚度為一定值，與臺階儀測量結果存在差異是由于薄膜表面本身并不光滑，臺階儀的測量結果只能作為參考值。誤差主要來自光源的波長漂移和溫度誤差。光干涉膜厚儀出廠價