小型膜厚儀產(chǎn)品原理

來源: 發(fā)布時間:2024-03-07

白光干涉的相干原理早在1975年就已經(jīng)被提出,隨后于1976年在光纖通信領(lǐng)域中獲得了實現(xiàn)。1983年,BrianCulshaw的研究小組報道了白光干涉技術(shù)在光纖傳感領(lǐng)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(tǒng)。該研究成果證明了白光干涉技術(shù)可以被用于測量能夠轉(zhuǎn)換成位移的物理參量。此后的幾年間,白光干涉應用于溫度、壓力等的研究相繼被報道。自上世紀九十年代以來,白光干涉技術(shù)快速發(fā)展,提供了實現(xiàn)測量的更多的解決方案。近幾年以來,由于傳感器設(shè)計與研制的進步,信號處理新方案的提出,以及傳感器的多路復用等技術(shù)的發(fā)展,使得白光干涉測量技術(shù)的發(fā)展更加迅速。隨著技術(shù)的進步和應用領(lǐng)域的拓展,白光干涉膜厚儀的性能和功能將不斷提升和擴展。小型膜厚儀產(chǎn)品原理

小型膜厚儀產(chǎn)品原理,膜厚儀

為了分析白光反射光譜的測量范圍,進行了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗。實驗結(jié)果顯示,對于殼層厚度為30μm的靶丸,其白光反射光譜各譜峰非常密集,干涉級次數(shù)值大;此外,由于靶丸殼層的吸收,壁厚較大的靶丸信號強度相對較弱。隨著靶丸殼層厚度的進一步增加,其白光反射光譜各譜峰將更加密集,難以實現(xiàn)對各干涉譜峰波長的測量。為實現(xiàn)較大厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,需采用紅外寬譜光源和光譜探測器。對于殼層厚度為μm的靶丸,測量的波峰相對較少,容易實現(xiàn)殼層白光反射光譜譜峰波長的準確測量;隨著靶丸殼層厚度的進一步減小,兩干涉信號之間的光程差差異非常小,以至于光譜信號中只有一個干涉波峰,難以使用峰值探測的白光反射光譜方法測量其厚度。為了實現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量,可采用紫外寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限。原裝膜厚儀定做價格操作需要一定的專業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗,需要進行充分的培訓和實踐。

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光譜法是一種以光的干涉效應為基礎(chǔ)的薄膜厚度測量方法,分為反射法和透射法兩種類型。入射光在薄膜-基底-薄膜界面上的反射和透射會引起多光束干涉效應,不同特性的薄膜材料的反射率和透過率曲線是不同的,并且在全光譜范圍內(nèi)與厚度一一對應。因此,可以根據(jù)這種光譜特性來確定薄膜的厚度和光學參數(shù)。光譜法的優(yōu)點是可以同時測量多個參數(shù),并能有效地排除解的多值性,測量范圍廣,是一種無損測量技術(shù)。其缺點是對樣品薄膜表面條件的依賴性強,測量穩(wěn)定性較差,因此測量精度不高,對于不同材料的薄膜需要使用不同波段的光源等。目前,這種方法主要用于有機薄膜的厚度測量。

白光干涉在零光程差處,出現(xiàn)零級干涉條紋,隨著光程差的增加,光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線各自形成的干涉條紋之間互有偏移,疊加的整體效果使條紋對比度下降。測量精度高,可以實現(xiàn)測量,采用白光干涉原理的測量系統(tǒng)的抗干擾能力強,動態(tài)范圍大,具有快速檢測和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。普通的激光干涉與白光干涉之間雖然有差別,但也有許多相似之處??梢哉f,白光干涉實際上就是將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,在頻域上觀察到的就是不同波長對應的干涉光強變化曲線。隨著技術(shù)的進步和應用領(lǐng)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。

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根據(jù)以上分析,白光干涉時域解調(diào)方案的優(yōu)點如下:①能夠?qū)崿F(xiàn)測量;②抗干擾能力強,系統(tǒng)的分辨率與光源輸出功率的波動、光源波長的漂移以及外界環(huán)境對光纖的擾動等因素無關(guān);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(guān);④結(jié)構(gòu)簡單,成本較低。但是,時域解調(diào)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,因此掃描裝置的分辨率會影響系統(tǒng)的精度。采用這種解調(diào)方案的測量分辨率一般在幾個微米,要達到亞微米的分辨率則主要受機械掃描部件的分辨率和穩(wěn)定性所限制。文獻[46]報道的位移掃描的分辨率可以達到0.54微米。然而,當所測光程差較小時,F(xiàn)-P腔前后表面干涉峰值相距很近,難以區(qū)分,此時時域解調(diào)方案的應用受到了限制。白光干涉膜厚儀是一種用來測量透明和平行表面薄膜厚度的儀器。原裝膜厚儀定做價格

高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。小型膜厚儀產(chǎn)品原理

在白光干涉中,當光程差為零時,會出現(xiàn)零級干涉條紋。隨著光程差的增加,光源譜寬范圍內(nèi)的每條譜線形成的干涉條紋之間會發(fā)生偏移,疊加后整體效果導致條紋對比度降低。白光干涉原理的測量系統(tǒng)精度高,可以進行測量。采用白光干涉原理的測量系統(tǒng)具有抗干擾能力強、動態(tài)范圍大、快速檢測和結(jié)構(gòu)簡單緊湊等優(yōu)點。雖然普通的激光干涉與白光干涉有所區(qū)別,但它們也具有許多共同之處。我們可以將白光看作一系列理想的單色光在時域上的相干疊加,而在頻域上觀察到的就是不同波長對應的干涉光強變化曲線。小型膜厚儀產(chǎn)品原理