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高精度膜厚仪价格走势

来源: 发布时间:2024年01月17日

白光干涉时域解调方案需要借助机械扫描部件带动干涉仪的反射镜移动,补偿光程差,实现对信号的解调。光纤白光干涉仪的两输出臂分别作为参考臂和测量臂,作用是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而增加了一个未知的光程,参考臂则通过移动反射镜来实现对测量臂引入的光程差的补偿。当干涉仪两臂光程差ΔL=0时,即两干涉光束为等光程的时候,出现干涉极大值,可以观察到中心零级干涉条纹,而这一现象与外界的干扰因素无关,因而可据此得到待测物理量的值。干扰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。外界环境的扰动会影响输出信号的强度,但是对零级干涉条纹的位置不会产生影响。它可以用不同的软件进行数据处理和分析,比如建立数据库、统计数据等。高精度膜厚仪价格走势

极值法求解过程计算简单,快速,同时确定薄膜的多个光学常数及解决多值性问题,测试范围广,但没有考虑薄膜均匀性和基底色散的因素,以至于精度不够高。此外,由于受曲线拟合精度的限制,该方法对膜厚的测量范围有要求,通常用这种方法测量的薄膜厚度应大于200nm且小于10μm,以确保光谱信号中的干涉波峰数恰当。全光谱拟合法是基于客观条件或基本常识来设置每个拟合参数上限、下限,并为该区域的薄膜生成一组或多组光学参数及厚度的初始值,引入适合的色散模型,再根据麦克斯韦方程组的推导。这样求得的值自然和实际的透过率和反射率(通过光学系统直接测量的薄膜透射率或反射率)有所不同,建立评价函数,当计算的透过率/反射率与实际值之间的偏差小时,我们就可以认为预设的初始值就是要测量的薄膜参数。苏州膜厚仪测量仪白光干涉膜厚测量技术可以对薄膜的表面和内部进行联合测量和分析。

本文主要研究了如何采用白光干涉法、表面等离子体共振法和外差干涉法来实现纳米级薄膜厚度的准确测量,研究对象为半导体锗和贵金属金两种材料。由于不同材料薄膜的特性差异,所适用的测量方法也会有所不同。对于折射率高,在通信波段(1550nm附近)不透明的半导体锗膜,采用白光干涉的测量方法;而对于厚度更薄的金膜,由于其折射率为复数,且具有表面等离子体效应,所以采用基于表面等离子体共振的测量方法会更合适。为了进一步提高测量精度,本文还研究了外差干涉测量法,通过引入高精度的相位解调手段来检测P光与S光之间的相位差,以提高厚度测量的精度。

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。


总结,白光干涉膜厚仪是一种应用广、具有高精度和可靠性的薄膜厚度测量仪器。

可以使用光谱分析方法来确定靶丸折射率和厚度。极值法和包络法、全光谱拟合法是通过分析膜的反射或透射光谱曲线来计算膜厚度和折射率的方法。极值法测量膜厚度是根据薄膜反射或透射光谱曲线上的波峰的位置来计算的。对于弱色散介质,折射率为恒定值,通过极大值点的位置可求得膜的光学厚度,若已知膜折射率即可求解膜的厚度;对于强色散介质,首先利用极值点求出膜厚度的初始值,然后利用色散模型计算折射率与入射波长的对应关系,通过拟合得到色散模型的系数,即可解出任意入射波长下的折射率。常用的色散模型有cauchy模型、Selimeier模型、Lorenz模型等。白光干涉膜厚测量技术可以实现对薄膜的大范围测量和分析。光干涉膜厚仪详情

增加光路长度可以提高仪器分辨率,但同时也会更容易受到振动等干扰,需要采取降噪措施。高精度膜厚仪价格走势

在对目前常用的白光干涉测量方案进行比较研究后发现,当两个干涉光束的光程差非常小导致干涉光谱只有一个峰时,基于相邻干涉峰间距的解调方案不再适用。因此,我们提出了一种基于干涉光谱单峰值波长移动的测量方案,适用于极小光程差。这种方案利用干涉光谱的峰值波长会随光程差变化而周期性地出现红移和蓝移,当光程差在较小范围内变化时,峰值波长的移动与光程差成正比。我们在光纤白光干涉温度传感系统上验证了这一测量方案,并成功测量出光纤端面半导体锗薄膜的厚度。实验表明,锗膜厚度为一定值,与台阶仪测量结果存在差异是由于薄膜表面本身并不光滑,台阶仪的测量结果能作为参考值。误差主要来自光源的波长漂移和温度误差。高精度膜厚仪价格走势

标签: 光谱共焦

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