基于表面等離子體共振傳感的測量方案，利用共振曲線的三個特征參量—共振角、半高寬和反射率小值，通過反演計算得到待測金屬薄膜的厚度。該測量方案可同時得到金屬薄膜的介電常數(shù)和厚度，操作方法簡單。我們利用Kretschmann型結構的表面等離子體共振實驗系統(tǒng)，測得金膜在入射光波長分別為632.8nm和652.1nm時的共振曲線，由此得到金膜的厚度為55.2nm。由于該方案是一種強度測量方案，測量精度受環(huán)境影響較大，且測量結果存在多值性的問題，所以我們進一步對偏振外差干涉的改進方案進行了理論分析，根據(jù)P光和S光之間相位差的變化實現(xiàn)厚度測量。白光干涉膜厚測量技術可以實現(xiàn)對薄膜的大范圍測量和分析。高精度膜厚儀應用案例

白光干涉光譜分析是目前白光干涉測量的一個重要方向，此項技術主要是利用光譜儀將對條紋的測量轉變成為對不同波長光譜的測量。通過分析被測物體的光譜特性，就能夠得到相應的長度信息和形貌信息。相比于白光掃描干涉術，它不需要大量的掃描過程，因此提高了測量效率，而且也減小了環(huán)境對它的影響。此項技術能夠測量距離、位移、塊狀材料的群折射率以及多層薄膜厚度。白干干涉光譜法是基于頻域干涉的理論，采用白光作為寬波段光源，經(jīng)過分光棱鏡，被分成兩束光，這兩束光分別入射到參考面和被測物體，反射回來后經(jīng)過分光棱鏡合成后，由色散元件分光至探測器，記錄頻域上的干涉信號。此光譜信號包含了被測表面的信息，如果此時被測物體是薄膜，則薄膜的厚度也包含在這光譜信號當中。這樣就把白光干涉的精度和光譜測量的速度結合起來，形成了一種精度高而且速度快的測量方法。小型膜厚儀調試白光干涉膜厚測量技術可以應用于光學傳感器中的薄膜厚度測量。

    薄膜作為重要元件，通常使用金屬、合金、化合物、聚合物等作為其主要基材，品類涵蓋光學膜、電隔膜、阻隔膜、保護膜、裝飾膜等多種功能性薄膜，廣泛應用于現(xiàn)代光學、電子、醫(yī)療、能源、建材等技術領域。常用薄膜的厚度范圍從納米級到微米級不等。納米和亞微米級薄膜主要是基于干涉效應調制的光學薄膜，包括各種增透增反膜、偏振膜、干涉濾光片和分光膜等。部分薄膜經(jīng)特殊工藝處理后還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特性，對通訊、顯示、存儲等領域內(nèi)光學儀器的質量起決定性作用[1-3]，如平面顯示器使用的ITO鍍膜，太陽能電池表面的SiO2減反射膜等。微米級以上的薄膜以工農(nóng)業(yè)薄膜為主，多使用聚酯材料，具有易改性、可回收、適用范圍廣等特點。例如6微米厚度以下的電容器膜，20微米厚度以下的大部分包裝印刷用薄膜，25~38微米厚的建筑玻璃貼膜及汽車貼膜，以及厚度為25~65微米的防偽標牌及拉線膠帶等。微米級薄膜利用其良好的延展、密封、絕緣特性，遍及食品包裝、表面保護、磁帶基材、感光儲能等應用市場，加工速度快，市場占比高。

利用包絡線法計算薄膜的光學常數(shù)和厚度，但目前看來包絡法還存在很多不足，包絡線法需要產(chǎn)生干涉波動，要求在測量波段內(nèi)存在多個干涉極值點，且干涉極值點足夠多，精度才高。理想的包絡線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點建立的，在沒有正確方法建立包絡線時，通常使用拋物線插值法建立，這樣造成的誤差較大。包絡法對測量對象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下，會造成干涉條紋減少，干涉波峰個數(shù)較少，要利用干涉極值點建立包絡線就越困難，且利用拋物線插值法擬合也很困難，從而降低該方法的準確度。其次，薄膜吸收的強弱也會影響該方法的準確度，對于吸收較強的薄膜，隨干涉條紋減少，極大值與極小值包絡線逐漸匯聚成一條曲線，該方法就不再適用。因此，包絡法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品。白光干涉膜厚測量技術可以通過對干涉圖像的分析實現(xiàn)對不同材料的薄膜的聯(lián)合測量和分析。

    為了分析白光反射光譜的測量范圍，開展了不同壁厚的靶丸殼層白光反射光譜測量實驗。圖是不同殼層厚度靶丸的白光反射光譜測量曲線，如圖所示，對于殼層厚度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，需采用紅外的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)靶丸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，以至于他們的光譜信號中只有一個干涉波峰，基于峰值探測的白光反射光譜方法難以實現(xiàn)其厚度的測量；為實現(xiàn)較小厚度靶丸殼層厚度的白光反射光譜測量，可采用紫外的寬譜光源和光譜探測器提升其探測厚度下限。 白光干涉膜厚測量技術可以實現(xiàn)對薄膜表面形貌的測量。特色服務膜厚儀性價比高

白光干涉膜厚測量技術可以應用于光學薄膜設計中的薄膜參數(shù)測量。高精度膜厚儀應用案例

與激光光源相比以白光的寬光譜光源由于具有短相干長度的特點使得兩光束只有在光程差極小的情況下才能發(fā)生干涉因此不會產(chǎn)生干擾條紋。同時由于白光干涉產(chǎn)生的干涉條紋具有明顯的零光程差位置避免了干涉級次不確定的問題。本文以白光干涉原理為理論基礎對單層透明薄膜厚度測量尤其對厚度小于光源相干長度的薄膜厚度測量進行了研究。首先從白光干涉測量薄膜厚度的原理出發(fā)、分別詳細闡述了白光干涉原理和薄膜測厚原理。接著在金相顯微鏡的基礎上構建了型垂直白光掃描系統(tǒng)作為實驗中測試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對的位移量進行了標定。高精度膜厚儀應用案例