膜厚仪传感器品牌

时间:2024年01月30日 来源:

白光干涉时域解调方案通过机械扫描部件驱动干涉仪的反射镜移动,补偿光程差,实现对信号的解调。该系统的基本结构如图2-1所示。光纤白光干涉仪的两个输出臂分别作为参考臂和测量臂,用于将待测的物理量转换为干涉仪两臂的光程差变化。测量臂因待测物理量的变化而增加未知光程差,参考臂则通过移动反射镜来补偿测量臂所引入的光程差。当干涉仪两臂光程差ΔL=0时,即两个干涉光束的光程相等时,将出现干涉极大值,观察到中心零级干涉条纹,这种现象与外界的干扰因素无关,因此可以利用它来获取待测物理量的值。会影响输出信号强度的因素包括:入射光功率、光纤的传输损耗、各端面的反射等。虽然外界环境的扰动会影响输出信号的强度,但对于零级干涉条纹的位置并不会造成影响。


可配合不同的软件进行数据处理和分析,如建立数据库、统计数据等。膜厚仪传感器品牌

白光干涉测量技术,也被称为光学低相干干涉测量技术,使用的是低相干的宽谱光源,例如发光二极管、超辐射发光二极管等。同所有的光学干涉原理一样,白光干涉同样是通过观察干涉图样的变化来分析干涉光程差的变化,进而通过各种解调方案实现对待测物理量的测量。采用宽谱光源的优点是由于白光光源的相干长度很小(一般为几微米到几十微米之间),所有波长的零级干涉条纹重合于主极大值,即中心条纹,与零光程差的位置对应。中心零级干涉条纹的存在使测量有了一个可靠的位置的参考值,从而只用一个干涉仪即可实现对被测物理量的测量,克服了传统干涉仪无法实现测量的缺点。同时,相比于其他测量技术,白光干涉测量方法还具有对环境不敏感、抗干扰能力强、测量的动态范围大、结构简单和成本低廉等优点。目前,经过几十年的研究与发展,白光干涉技术在膜厚、压力、应变、温度、位移等等测量领域已经得到广泛的应用。白光干涉膜厚仪成本价可以配合不同的软件进行分析和数据处理,例如建立数据库、统计数据等。

光学测厚方法集光学、机械、电子、计算机图像处理技术为一体,以其光波长为测量基准,从原理上保证了纳米级的测量精度。同时,光学测厚作为非接触式的测量方法,被广泛应用于精密元件表面形貌及厚度的无损测量。其中,薄膜厚度光学测量方法按光吸收、透反射、偏振和干涉等光学原理可分为椭圆偏振法、分光光度法、干涉法等多种测量方法。不同的测量方法,其适用范围各有侧重,褒贬不一。因此结合多种测量方法的多通道式复合测量法也有研究,如椭圆偏振法和光度法结合的光谱椭偏法,彩色共焦光谱干涉和白光显微干涉的结合法等。

白光光谱法具有测量范围大、连续测量时波动范围小的优点,可以解决干涉级次模糊识别的问题。但在实际测量中,由于误差、仪器误差和拟合误差等因素的影响,干涉级次的测量精度仍然受到限制,会出现干扰级次的误判和干扰级次的跳变现象。这可能导致计算得出的干扰级次m值与实际谱峰干涉级次m'(整数)之间存在误差。因此,本文设计了以下校正流程图,基于干涉级次的连续特性得到了靶丸壳层光学厚度的准确值。同时,给出了白光干涉光谱测量曲线。光路长度越长,分辨率越高,但同时也更容易受到静态振动等干扰因素的影响。

白光干涉的分析方法利用白光干涉感知空间位置的变化,从而得到被测物体的信息。它是在单色光相移干涉术的基础上发展而来的。单色光相移干涉术利用光路使参考光和被测表面的反射光发生干涉,再使用相移的方法调制相位,利用干涉场中光强的变化计算出其每个数据点的初始相位,但是这样得到的相位是位于(-π,+π]间,所以得到的是不连续的相位。因此,需要进行相位展开使其变为连续相位。再利用高度与相位的信息求出被测物体的表面形貌。单色光相移法具有测量速度快、测量分辨力高、对背景光强不敏感等优点。但是,由于单色光干涉无法确定干涉条纹的零级位置。因此,在相位解包裹中无法得到相位差的周期数,所以只能假定相位差不超过一个周期,相当于测试表面的相邻高度不能超过四分之一波长。这就限制了其测量的范围,使它只能测试连续结构或者光滑表面结构。该仪器的工作原理是通过测量反射光的干涉来计算膜层厚度,基于反射率和相位差。国内膜厚仪主要功能与优势

白光干涉膜厚测量技术可以对薄膜的厚度、反射率、折射率等光学参数进行测量。膜厚仪传感器品牌

本文研究的锗膜厚度约为300nm,导致白光干涉输出的光谱只有一个干涉峰,无法采用常规的基于相邻干涉峰间距解调的方案,如峰峰值法等。为此,研究人员提出了一种基于单峰值波长移动的白光干涉测量方案,并设计制作了膜厚测量系统。经实验证明,峰值波长和温度变化之间存在很好的线性关系。利用该方案,研究人员成功测量了实验用锗膜的厚度为338.8nm,实验误差主要源于温度控制误差和光源波长漂移。该论文通过对纳米级薄膜厚度测量方案的研究,实现了对锗膜和金膜厚度的测量,并主要创新点在于提出了基于白光干涉单峰值波长移动的解调方案,并将其应用于极短光程差的测量。膜厚仪传感器品牌

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