在納米量級薄膜的各項相關參數中 ，薄膜材料的厚度是薄膜設計和制備過程中的重要參數，是決定薄膜性質和性能的基本參量之一，它對于薄膜的光學、力學和電磁性能等都有重要的影響[3]。但是由于納米量級薄膜的極小尺寸及其突出的表面效應，使得對其厚度的準確測量變得困難。經過眾多科研技術人員的探索和研究，新的薄膜厚度測量理論和測量技術不斷涌現，測量方法實現了從手動到自動，有損到無損測量。由于待測薄膜材料的性質不同，其適用的厚度測量方案也不盡相同。對于厚度在納米量級的薄膜，利用光學原理的測量技術應用。相比于其他方法，光學測量方法因為具有精度高，速度快，無損測量等優勢而成為主要的檢測手段。其中具有代表性的測量方法有橢圓偏振法，干涉法，光譜法，棱鏡耦合法等。白光干涉膜厚測量技術可以實現對薄膜的非接觸式測量；國內膜厚儀歡迎選購

根據以上分析可知 ，白光干涉時域解調方案的優點是：①能夠實現測量；②抗干擾能力強，系統的分辨率與光源輸出功率的波動，光源的波長漂移以及外界環境對光纖的擾動等因素無關；③測量精度與零級干涉條紋的確定精度以及反射鏡的精度有關；④結構簡單，成本較低。但是，時域解調方法需要借助掃描部件移動干涉儀一端的反射鏡來進行相位補償，所以掃描裝置的分辨率將影響系統的精度。采用這種解調方案的測量分辨率一般是幾個微米，達到亞微米的分辨率，主要受機械掃描部件的分辨率和穩定性限制。文獻[46]所報道的位移掃描的分辨率可以達到0.54μm。當所測光程差較小時，F-P腔前后表面干涉峰值相距很近，難以區分，此時時域解調方案的應用受到限制。品牌膜厚儀成本價廣泛應用于電子、半導體、光學、化學等領域，為研究和開發提供了有力的手段。

論文主要以半導體鍺和貴金屬金兩種材料為對象 ，研究了白光干涉法、表面等離子體共振法和外差干涉法實現納米級薄膜厚度準確測量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同，所適用的測量方法也不同。半導體鍺膜具有折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的特點，選擇采用白光干涉的測量方法；而厚度更薄的金膜的折射率為復數，且能激發的表面等離子體效應，因而可借助基于表面等離子體共振的測量方法；為了進一步改善測量的精度，論文還研究了外差干涉測量法，通過引入高精度的相位解調手段，檢測P光與S光之間的相位差提升厚度測量的精度。

薄膜作為改善器件性能的重要途徑，被廣泛應用于現代光學 、電子 、醫療、能源、建材等技術領域。受薄膜制備工藝及生產環境影響，成品薄膜存在厚度分布不均、表面粗糙度大等問題，導致其光學及物理性能達不到設計要求，嚴重影響成品的性能及應用。隨著薄膜生產技術的迅速發展，準確測量和科學評價薄膜特性作為研究熱點，也引起產業界的高度重視。厚度作為關鍵指標直接影響薄膜工作特性，合理監控薄膜厚度對于及時調整生產工藝參數、降低加工成本、提高生產效率及企業競爭力等具有重要作用和深遠意義。然而，對于市場份額占比大的微米級工業薄膜，除要求測量系統不僅具有百納米級的測量精度之外，還要求具備體積小、穩定性好的特點，以適應工業現場環境的在線檢測需求。目前光學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，且無法響應工業生產現場的在線測量需求?；谝陨戏治?，本課題提出基于反射光譜原理的高精度工業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，并提出無需標定樣品的高效穩定的膜厚計算算法。研發的系統可以實現微米級工業薄膜的厚度測量。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。

采用峰峰值法處理光譜數據時 ，被測光程差的分辨率取決于光譜儀或CCD的分辨率。我們只需獲得相鄰的兩干涉峰值處的波長信息即可得出光程差，不必關心此波長處的光強大小，從而降低數據處理的難度。也可以利用多組相鄰的干涉光譜極值對應的波長來分別求出光程差，然后再求平均值作為測量光程差，這樣可以提高該方法的測量精度。但是，峰峰值法存在著一些缺點：當使用寬帶光源作為輸入光源時，接收光譜中不可避免地疊加有與光源同分布的背景光，從而引起峰值處波長的改變，引入測量誤差。同時，當兩干涉信號之間的光程差很小，導致其干涉光譜只有一個干涉峰的時候，此法便不再適用。隨著技術的進步和應用領域的拓展，白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提高和擴展。小型膜厚儀推薦

當光路長度增加，儀器的分辨率越高，也越容易受到靜態振動等干擾因素的影響，需采取一些減小噪聲的措施。國內膜厚儀歡迎選購

光纖白光干涉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定性是光源選取時需要重點考慮的參數。論文所設計的解調系統是通過檢測干涉峰值的中心波長的移動實現的，所以光源中心波長的穩定性將對實驗結果產生很大的影響。實驗中我們所選用的光源是由INPHENIX公司生產的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。該光源采用+5V的直流供電，標定中心波長為1550nm，且其輸出功率在一定范圍內是可調的，驅動電流可以達到600mA。國內膜厚儀歡迎選購