通過白光干涉理論分析，詳細介紹了白光垂直掃描干涉技術和白光反射光譜技術的基本原理，并完成了應用于測量靶丸殼層折射率和厚度分布實驗裝置的設計和搭建。該實驗裝置由白光反射光譜探測模塊、靶丸吸附轉位模塊、三維運動模塊和氣浮隔震平臺等組成，能夠實現對靶丸的負壓吸附、靶丸位置的精密調整以及360°范圍的旋轉和特定角度下靶丸殼層白光反射光譜的測量?；诎坠獯怪睊呙韪缮婧桶坠夥瓷涔庾V的基本原理，提出了一種聯(lián)合使用的靶丸殼層折射率測量方法。該方法利用白光反射光譜測量靶丸殼層光學厚度，利用白光垂直掃描干涉技術測量光線通過靶丸殼層后的光程增量，從而可以計算得到靶丸的折射率和厚度數據。當光路長度增加，儀器的分辨率越高，也越容易受到靜態(tài)振動等干擾因素的影響，需采取一些減小噪聲的措施。膜厚儀免費咨詢
白光掃描干涉法利用白光作為光源，通過壓電陶瓷驅動參考鏡進行掃描，將干涉條紋掃過被測面，并通過感知相干峰位置來獲取表面形貌信息。測量原理如圖1-5所示。然而，在對薄膜進行測量時，其上下表面的反射會導致提取出的白光干涉信號呈現雙峰形式，變得更為復雜。此外，由于白光掃描干涉法需要進行掃描過程，因此測量時間較長，且易受外界干擾?；趫D像分割技術的薄膜結構測試方法能夠自動分離雙峰干涉信號，從而實現對薄膜厚度的測量。膜厚儀免費咨詢白光干涉膜厚儀需要進行校準和選擇合適的標準樣品，以保證測量結果的準確性。
通過基于表面等離子體共振傳感的測量方案，結合共振曲線的三個特征參數，即共振角、半高寬和反射率小值，反演計算可以精確地得到待測金屬薄膜的厚度和介電常數。該方案操作簡單，利用Kretschmann型結構的表面等離子體共振實驗系統(tǒng)即可得到共振曲線，從而得到金膜的厚度。由于該方案為一種強度測量方案，受環(huán)境影響較大，測量結果存在多值性問題，因此研究人員進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析，從P光和S光之間相位差的變化來實現厚度測量。
本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(fā)明顯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。Michelson干涉儀的光路長度是影響儀器精度的重要因素。
干涉測量法是一種基于光的干涉原理實現對薄膜厚度測量的光學方法，是一種高精度的測量技術，其采用光學干涉原理的測量系統(tǒng)具有結構簡單、成本低廉、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強、使用范圍廣等優(yōu)點。對于大多數干涉測量任務，都是通過分析薄膜表面和基底表面之間產生的干涉條紋的形狀和分布規(guī)律，來研究待測物理量引入的光程差或位相差的變化，從而實現測量目的。光學干涉測量方法的測量精度可達到甚至優(yōu)于納米量級，利用外差干涉進行測量，其精度甚至可以達到10^-3 nm量級。根據所使用的光源不同，干涉測量方法可分為激光干涉測量和白光干涉測量兩大類。激光干涉測量的分辨率更高，但不能實現對靜態(tài)信號的測量，只能測量輸出信號的變化量或連續(xù)信號的變化，即只能實現相對測量。而白光干涉是通過對干涉信號中心條紋的有效識別來實現對物理量的測量，是一種測量方式，在薄膜厚度測量中得到了廣泛的應用。可測量大氣壓下薄膜厚度在1納米到1毫米之間。膜厚儀詳情
高精度的白光干涉膜厚儀通常采用Michelson干涉儀的結構。膜厚儀免費咨詢
由于靶丸自身特殊的特點和極端的實驗條件，使得靶丸參數的測試工作變得異常復雜。光學測量方法具有無損、非接觸、測量效率高、操作簡便等優(yōu)勢，因此成為了測量靶丸參數的常用方式。目前常用于靶丸幾何參數或光學參數測量的方法有白光干涉法、光學顯微干涉法、激光差動共焦法等。然而，靶丸殼層折射率是沖擊波分時調控實驗研究中的重要參數，因此對其進行精密測量具有重要意義。 常用的折射率測量方法有橢圓偏振法、折射率匹配法、白光光譜法、布儒斯特角法等。膜厚儀免費咨詢