今天跟大家带来的是“光学等厚干涉简明原理”!希望各位光学人和学习光学专业的同学们好好学习一下!
分振幅干涉概述
分振幅干涉装置
分振幅法:让一束光透射到透明媒质的分界面上,光能流一部分透射、一部分反射,再分别通过光具组,使反射和透射光发生交叠。
由于这些光都是从同一列光分得的,所以是相干的。因为能流正比于复振幅的模平方,而相干涉的光是将原入射光的能量(振幅)分 为几部分得到的,因此被称为分振幅法。
典型:薄膜干涉等。
薄膜干涉概述
薄膜干涉存在于折射光和反射光交迭的所有区域,但有实际意义的主要有两种,分别定位于薄膜表面和无限远:?
(1)等厚条纹:厚度不均匀薄膜表面的干涉场;?
(2)等倾条纹:厚度均匀薄膜无穷远处的干涉场
因此需要采用一定的方法或装置,观察某一类光波的干涉。
薄膜表面的等厚条纹
楔形薄膜的等厚条纹
牛顿环
等厚干涉条纹的观测方法及倾角的影响
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“在看”点这!
首先记录一下关键变量, absolute_phases为绝对相位差(就是上张图片和下张图片之间的相位差),min_xiangweicha 为最小绝对相位差,sum_total_xiangweicha为最小相位差总和(计算线性)。数据处理分为有无跨条纹两个过程,首先是无跨条纹的时候
将最小绝对相位差放在a列,最小相位差总和放在b列,彩色共聚焦数据放在c列,用b,c列拟合出一条直线(薄膜干涉测量点和彩色共聚焦测量点若共线最直接的反应就是将产生一条线性非常好的拟合线)
通过图获得直线的拟合方程,再将b代入x中,生成的y作为d列,d列数据便是薄膜干涉所得到的表面形貌误差。最后用彩色共聚焦的数据(c)减去薄膜干涉所测得的数据(d)便为平晶最终的形貌数据(e),最终形貌数据通过与位移台数据结合最终得到形貌图,如图所示:
对于生产出来的薄膜而言,在其诸多性能中,薄膜的厚度、均匀度是最关键的参数,它直接关系到生产成本、应用效果等重大问题。因此,监测、控制薄膜的厚度、均匀度,已经成为工业生产中重要的、不可或缺的一部分。
在众多类检测薄膜厚度的方法中,光学方法是应用最为广泛的方法之一。由于光学检测方法的非接触性、高灵敏度性、高精度性以及光学图像的二维计量性,使得它对比其他方法而言,具有快速、准确,不损伤薄膜的优点。
今天给大家介绍一种光学检测薄膜的仪器,大成精密的光学干涉测厚仪。该仪器广泛应用在各个行业的产品材料厚度测量中,在社会上广受欢迎。
一、典型应用
光学膜涂布、太阳能晶圆、超薄玻璃、胶带、mylar 膜、oca光学胶、光阻等测量。
应用在涂胶工序时,该设备可放置于涂胶池后、烘箱前,在线测量涂胶的厚度;也可以在线测量离型膜涂布的厚度。其精度极高,应用甚广,尤其适合厚度要求达到纳米级的透明多层物体的厚度测量。
二、测量原理
利用光入射不同界面发生反射和透射而产生干涉条纹的原理,测量被测物的厚度。
三、特点
1、在线实时扫描测量薄膜的厚度,实时反映生产过程中薄膜的厚度趋势,帮助反馈调节生产设备,实现更稳定一致的生产
2、可输出横向纵向趋势图、最大值、最小值、极差、cpk等统计参数
3、高精密厚度测量,重复精度达0.4nm
4、可同时检测多层材料厚度
5、适用于光滑表面透明膜厚度测量
6、典型应用于:光学膜涂布、太阳能晶圆、超薄玻璃、胶 带、mylar 膜、oca光学胶、光阻等测量
四、设备参数
1、测量范围:0.1um~100um
2、测量精度:0.4%
3、测量重复性:±0.4nm
4、波长范围:380nm~1100 nm
5响应时间:5~500ms
6、测量光斑:1mm~30mm
7、动态扫描测量重复性:10nm
薄膜的厚度是否一致,能够影响到生产厂家的成本,以及产品的使用性。很多厂家都会用各种测量仪器来检测薄膜厚度,但总体来说,还是用光学干涉测厚仪来检测厚度比较好,因为它能够实时反映生产过程中薄膜的厚度趋势,帮助反馈调节生产设备,实现更稳定一致的生产。
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