Linnik型白光顯微干涉光譜測(cè)量系統(tǒng)與方法研究.pdf

1、白光干涉光譜技術(shù)作為一種新興的無(wú)損、高效、高精度的測(cè)量方法在微納尺度的幾何量測(cè)試等相關(guān)領(lǐng)域得到了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。白光干涉光譜技術(shù)通過(guò)光譜儀的處理將傳統(tǒng)的對(duì)干涉條紋的測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)譜密度函數(shù)的測(cè)量，通過(guò)分析樣品干涉光譜特性，得到相應(yīng)的測(cè)量信息，其結(jié)合了白光干涉的精度和光譜分析的速度，達(dá)到高精度快速測(cè)量的目的。而面對(duì)傳統(tǒng)的Michelson和Mirau干涉結(jié)構(gòu)因工作距離的限制難以測(cè)量更為復(fù)雜樣品的問(wèn)題，本文提出基于雙長(zhǎng)工作距離物鏡的Linn

2、ik結(jié)構(gòu)白光顯微干涉光譜測(cè)量系統(tǒng)。該結(jié)構(gòu)可以具有較大的工作距離，使系統(tǒng)對(duì)于測(cè)量環(huán)境和復(fù)雜樣品具有更好的適應(yīng)性。本文開(kāi)展的主要工作如下:
　　1.深入了解了微納幾何量檢測(cè)技術(shù)和白光干涉光譜測(cè)量技術(shù)的基本現(xiàn)狀，提出使用Linnik式干涉結(jié)構(gòu)解決對(duì)長(zhǎng)工作距離的測(cè)量需求。
　　2.分析了白光光譜干涉的基本理論。從白光基本干涉特性、條紋可見(jiàn)度分析、顯微干涉基本模型分析、光的相干性理論等闡述白光光譜干涉的基本理論，并簡(jiǎn)要介紹了用白光干涉

3、光譜法測(cè)量絕對(duì)距離和薄膜厚度的原理。
　　3.設(shè)計(jì)、搭建和調(diào)試了Linnik式白光顯微干涉光譜測(cè)量系統(tǒng)，其主要包括運(yùn)動(dòng)和機(jī)械支撐部分、光學(xué)顯微干涉部分、信號(hào)采集和成像部分和軟件程序部分。其中程序部分的工作主要包括了硬件設(shè)備集成控制設(shè)計(jì)編程和相關(guān)數(shù)據(jù)處理算法的優(yōu)化和完善。
　　4.分析研究了系統(tǒng)相位信號(hào)，介紹和比較了常用的相位提取算法，分析等效厚度的定義和引起其變化的原因，以及采用波長(zhǎng)校正的方法恒定等效厚度值的意義，分析雙顯微