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,例如超辐射发光二极管、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、温度、应变、位移等等测量领域已经得到广泛的应用。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。薄膜干涉膜厚仪零售价格
白光干涉的相干原理早在1975年就被提出,并在1976年实现了在光纤通信领域中的应用。1983年,Brian Culshaw的研究小组报道了白光干涉技术在光纤传感领域中的应用。随后在1984年,报道了基于白光干涉原理的完整的位移传感系统。这项研究成果证明了白光干涉技术可以用于测量能够转换成位移的物理参量。此后的几年中,白光干涉技术应用于温度、压力等的研究也相继被报道。自上世纪90年代以来,白光干涉技术得到了快速发展,提供了更多实现测量的解决方案。近年来,由于传感器设计和研制的进步,信号处理的新方案提出,以及传感器的多路复用等技术的发展,使白光干涉测量技术的发展更加迅速。薄膜干涉膜厚仪零售价格白光干涉膜厚仪需要校准。
自1986年E.Wolf证明了相关诱导光谱的变化以来 ,人们在理论和实验上展开了讨论和研究。结果表明,动态的光谱位移可以产生新的滤波器,应用于光学信号处理和加密领域。在论文中,我们提出的基于白光干涉光谱单峰值波长移动的解调方案,可以用于当光程差非常小导致其干涉光谱只有一个干涉峰时的信号解调,实现纳米薄膜厚度测量。在频域干涉中,当干涉光程差超过光源相干长度的时候,仍然可以观察到干涉条纹。出现这种现象的原因是白光光源的光谱可以看成是许多单色光的叠加,每一列单色光的相干长度都是无限的。当我们使用光谱仪来接收干涉光谱时,由于光谱仪光栅的分光作用,将宽光谱的白光变成了窄带光谱,从而使相干长度发生变化。
自1986年E.Wolf证明了相关诱导光谱的变化以来,人们开始在理论和实验上进行探讨和研究。结果表明,动态的光谱位移可以产生新的滤波器,可应用于光学信号处理和加密领域。本文提出的基于白光干涉光谱单峰值波长移动的解调方案,可应用于当两光程差非常小导致干涉光谱只有一个干涉峰的信号解调,实现纳米薄膜厚度测量。在频域干涉中,当干涉光程差超过光源相干长度时,仍然可以观察到干涉条纹。这种现象是因为白光光源的光谱可以看成是许多单色光的叠加,每一列单色光的相干长度都是无限的。当使用光谱仪接收干涉光谱时,由于光谱仪光栅的分光作用,宽光谱的白光变成了窄带光谱,导致相干长度发生变化。白光干涉膜厚仪是一种可用于测量薄膜厚度的仪器,适用于透明薄膜和平行表面薄膜的测量。
白光干涉法和激光光源相比具有短相干长度的特点,使得两束光只有在光程差非常小的情况下才能发生干涉,因此不会产生干扰条纹。同时,白光干涉产生的干涉条纹具有明显的零光程差位置,避免了干涉级次不确定的问题。本文基于白光干涉原理对单层透明薄膜厚度测量进行了研究,特别是对厚度小于光源相干长度的薄膜进行了探究。文章首先详细阐述了白光干涉原理和薄膜测厚原理,然后在金相显微镜的基础上构建了一种型垂直白光扫描系统,作为实验中测试薄膜厚度的仪器,并利用白光干涉原理对位移量进行了标定。 总的来说,白光干涉膜厚仪是一种应用很广的测量薄膜厚度的仪器。品牌膜厚仪产品基本性能要求
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根据以上分析可知 ,白光干涉时域解调方案的优点是:①能够实现测量;②抗干扰能力强,系统的分辨率与光源输出功率的波动,光源的波长漂移以及外界环境对光纤的扰动等因素无关;③测量精度与零级干涉条纹的确定精度以及反射镜的精度有关;④结构简单,成本较低。但是,时域解调方法需要借助扫描部件移动干涉仪一端的反射镜来进行相位补偿,所以扫描装置的分辨率将影响系统的精度。采用这种解调方案的测量分辨率一般是几个微米,达到亚微米的分辨率,主要受机械扫描部件的分辨率和稳定性限制。文献[46]所报道的位移扫描的分辨率可以达到0.54μm。当所测光程差较小时,F-P腔前后表面干涉峰值相距很近,难以区分,此时时域解调方案的应用受到限制。薄膜干涉膜厚仪零售价格