傅里葉變換是白光頻域解調(diào)方法中一種低精度的信號(hào)解調(diào)方法,。早是由G.F.Fernando和T.Liu等人提出，用于低精度光纖法布里-珀羅傳感器的解調(diào),。因此,，該解調(diào)方案的原理是通過傅里葉變換得到頻域的峰值頻率從而獲得光程差，進(jìn)而得到待測(cè)物理量的信息,。傅里葉變換解調(diào)方案的優(yōu)點(diǎn)是解調(diào)速度較快,，受干擾信號(hào)的影響較小。但是其測(cè)量精度較低,。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理FFT（快速傅里葉變換）理論,，若輸入光源波長(zhǎng)范圍為[]λ1,λ2，則所測(cè)光程差的理論小分辨率為λ1λ2/(λ2?λ1),，所以此方法主要應(yīng)用于對(duì)解調(diào)精度要求不高的場(chǎng)合,。傅里葉變換白光干涉法是對(duì)傅里葉變換法的改進(jìn),。該方法總結(jié)起來就是對(duì)采集到的光譜信號(hào)做傅里葉變換，然后濾波,、提取主頻信號(hào)后進(jìn)行逆傅里葉變換,，然后做對(duì)數(shù)運(yùn)算，并取其虛部做相位反包裹運(yùn)算,，由獲得的相位得到干涉儀的光程差,。該方法經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明其測(cè)量精度比傅里葉變換高。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以對(duì)薄膜的表面和內(nèi)部進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量和分析,。鎮(zhèn)江新型膜厚儀
利用包絡(luò)線法計(jì)算薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度,，但目前看來包絡(luò)法還存在很多不足，包絡(luò)線法需要產(chǎn)生干涉波動(dòng),，要求在測(cè)量波段內(nèi)存在多個(gè)干涉極值點(diǎn),，且干涉極值點(diǎn)足夠多，精度才高,。理想的包絡(luò)線是根據(jù)聯(lián)合透射曲線的切點(diǎn)建立的,，在沒有正確方法建立包絡(luò)線時(shí)，通常使用拋物線插值法建立,，這樣造成的誤差較大,。包絡(luò)法對(duì)測(cè)量對(duì)象要求高，如果薄膜較薄或厚度不足情況下,，會(huì)造成干涉條紋減少,，干涉波峰個(gè)數(shù)較少，要利用干涉極值點(diǎn)建立包絡(luò)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(zhǔn)確度。其次,，薄膜吸收的強(qiáng)弱也會(huì)影響該方法的準(zhǔn)確度,，對(duì)于吸收較強(qiáng)的薄膜，隨干涉條紋減少,，極大值與極小值包絡(luò)線逐漸匯聚成一條曲線,，該方法就不再適用。因此,，包絡(luò)法適用于膜層較厚且弱吸收的樣品,。推薦膜厚儀生產(chǎn)商白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)的優(yōu)化需要對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和算法進(jìn)行改進(jìn)。
在初始相位為零的情況下,，當(dāng)被測(cè)光與參考光之間的光程差為零時(shí),，光強(qiáng)度將達(dá)到最大值。為探測(cè)兩個(gè)光束之間的零光程差位置,，需要精密Z向運(yùn)動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)干涉鏡頭作垂直掃描運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)載物臺(tái),，垂直掃描過程中,，用探測(cè)器記錄下干涉光強(qiáng)，可得白光干涉信號(hào)強(qiáng)度與Z向掃描位置（兩光束光程差）之間的變化曲線,。干涉圖像序列中某波長(zhǎng)處的白光信號(hào)強(qiáng)度隨光程差變化示意圖,，曲線中光強(qiáng)極大值位置即為零光程差位置，通過零過程差位置的精密定位,，即可實(shí)現(xiàn)樣品表面相對(duì)位移的精密測(cè)量,；通過確定最大值對(duì)應(yīng)的Z向位置可獲得被測(cè)樣品表面的三維高度。
論文主要以半導(dǎo)體鍺和貴金屬金兩種材料為對(duì)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(shí)現(xiàn)納米級(jí)薄膜厚度準(zhǔn)確測(cè)量的可行性。由于不同材料薄膜的特性不同,，所適用的測(cè)量方法也不同,。半導(dǎo)體鍺膜具有折射率高，在通信波段（1550nm附近）不透明的特點(diǎn),，選擇采用白光干涉的測(cè)量方法,；而厚度更薄的金膜的折射率為復(fù)數(shù)，且能激發(fā)的表面等離子體效應(yīng),，因而可借助基于表面等離子體共振的測(cè)量方法,；為了進(jìn)一步改善測(cè)量的精度，論文還研究了外差干涉測(cè)量法,，通過引入高精度的相位解調(diào)手段,，檢測(cè)P光與S光之間的相位差提升厚度測(cè)量的精度。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以在不同環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量,。
針對(duì)靶丸自身獨(dú)特的特點(diǎn)及極端實(shí)驗(yàn)條件需求,，使得靶丸參數(shù)的測(cè)試工作變得異常復(fù)雜。如何精確地測(cè)定靶丸的光學(xué)參數(shù),，一直是激光聚變研究者非常關(guān)注的課題,。由于光學(xué)測(cè)量方法具有無損、非接觸,、測(cè)量效率高,、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)越性，靶丸參數(shù)測(cè)量通常采用光學(xué)測(cè)量方式,。常用的光學(xué)參數(shù)測(cè)量手段很多，目前,，常用于測(cè)量靶丸幾何參數(shù)或光學(xué)參數(shù)的測(cè)量方法有白光干涉法,、光學(xué)顯微干涉法、激光差動(dòng)共焦法等,。靶丸殼層折射率是沖擊波分時(shí)調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究中的重要參數(shù),，因此,，精密測(cè)量靶丸殼層折射率十分有意義。而常用的折射率測(cè)量方法[13],，如橢圓偏振法,、折射率匹配法、白光光譜法,、布儒斯特角法等,。白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的薄膜生物學(xué)特性分析。推薦膜厚儀生產(chǎn)商
白光干涉膜厚測(cè)量技術(shù)可以應(yīng)用于激光加工中的薄膜吸收率測(cè)量,。鎮(zhèn)江新型膜厚儀
為限度提高靶丸內(nèi)爆壓縮效率,，期望靶丸所有幾何參數(shù)、物性參數(shù)均為理想球?qū)ΨQ狀態(tài),。因此,，需要對(duì)靶丸殼層厚度分布進(jìn)行精密的檢測(cè)。靶丸殼層厚度常用的測(cè)量手法有X射線顯微輻照法,、激光差動(dòng)共焦法,、白光干涉法等。下面分別介紹了各個(gè)方法的特點(diǎn)與不足,，以及各種測(cè)量方法的應(yīng)用領(lǐng)域,。白光干涉法[30]是以白光作為光源，寬光譜的白光準(zhǔn)直后經(jīng)分光棱鏡分成兩束光,，一束光入射到參考鏡,。一束光入射到待測(cè)樣品。由計(jì)算機(jī)控制壓電陶瓷(PZT)沿Z軸方向進(jìn)行掃描,，當(dāng)兩路之間的光程差為零時(shí),，在分光棱鏡匯聚后再次被分成兩束，一束光通過光纖傳輸,，并由光譜儀收集,，另一束則被傳遞到CCD相機(jī)，用于樣品觀測(cè),。利用光譜分析算法對(duì)干涉信號(hào)圖進(jìn)行分析得到薄膜的厚度,。該方法能應(yīng)用靶丸殼層壁厚的測(cè)量，但是該測(cè)量方法需要已知靶丸殼層材料的折射率,，同時(shí),，該方法也難以實(shí)現(xiàn)靶丸殼層厚度分布的測(cè)量。鎮(zhèn)江新型膜厚儀