白光干涉測量光學(xué)薄膜厚度.pdf

1、與激光光源相比，以白光為代表的寬光譜光源由于具有短相干長度的特點(diǎn)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(huì)產(chǎn)生干擾條紋。同時(shí)，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(jí)次不確定的問題。
　　 本文以白光干涉原理為理論基礎(chǔ)，對(duì)單層透明薄膜厚度測量尤其對(duì)厚度小于光源相干長度的薄膜厚度測量進(jìn)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(xì)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

2、礎(chǔ)上構(gòu)建了Mirau型垂直白光掃描系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)中測試薄膜厚度的儀器并利用白光干涉原理對(duì)PZT的位移量進(jìn)行了標(biāo)定。其次，利用Matlab軟件模擬了薄膜白光干涉的光強(qiáng)曲線，并在此基礎(chǔ)上提出了峰值匹配算法計(jì)算薄膜厚度。接著對(duì)于該算法進(jìn)行了理論模擬并根據(jù)模擬中出現(xiàn)的缺陷進(jìn)一步改進(jìn)了算法。最后，利用本教研室已有的實(shí)驗(yàn)條件，用真空鍍膜機(jī)制備了實(shí)驗(yàn)所需的ZrO2、TiO2、SiO2和MgF2薄膜樣品。對(duì)于每一塊薄膜樣品，利用Mirau干涉顯微鏡采集了