薄膜干涉检查表面平整度,为什么薄膜干涉的厚度要很小 -凯发k8娱乐

镀膜是在表面镀上非常薄的透明薄膜,目的是希望减少光的反射,增加透光率,抗紫外线并抑制耀光、鬼影。镀膜膜厚单位一般使用微米(μm) 单位,其厚度非常小,传统方法根本无法精准测量,而在实际应用环节中镀膜的厚度又对产品质量有着极其重要的影响。因此,请大家来通过这篇文章来了解一下精质视觉的“光学干涉测厚仪”。

【产品简介】

精质视觉的光学干涉测厚仪是利用光学干涉法,发射一束白光至薄膜表面,通过检测反射光的干涉条纹,即可测量出薄膜的厚度。其可应用在以下场所:

测量光学镀膜、手机触摸屏ito等镀膜厚度、pet柔性涂布的胶厚等厚度、led镀膜厚度,建筑玻璃镀膜厚度及其它需要测量的镀膜涂层厚度的场合。

【产品类别】

精质视觉的光学干涉测厚仪分为以下两种:

海冬

由薄膜产生的干涉。薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层。入射光经薄膜上表面反射后得第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉。若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉。对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近。

薄膜干涉中两相干光的光程差公式为

式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;θt为薄膜内的折射角;±λ/2?是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏-光密界面,另一是光密-光疏界面)上反射而引起的附加光程差。薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等。

等倾干涉和等厚干涉是薄膜干涉的两种典型形式。

由薄膜上、下表面反射(或折射)光束相遇而产生的干涉.薄膜通常由厚度很小的透明介质形成.如肥皂泡膜、水面上的油膜、两片玻璃间所夹的空气膜、照相机镜头上所镀的介质膜等.比较简单的簿膜干涉有两种,一种称做等厚干涉,这是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.另一种称做等倾干涉.当不同倾角的光入射到折射率均匀,上、下表面平行的薄膜上时,同一倾角的光经上、下表面反射(或折射)后相遇形成同一条干涉条纹,不同的干涉明纹或暗纹对应不同的倾角,这种干涉称做等倾干涉.等倾干涉一般采用扩展光源,并通过透镜观察.

把两块干净的玻璃片紧紧压叠,两玻璃片间的空气层就形成空气薄膜.用水银灯或纳灯作为光源,就可以观察到薄膜干涉现象.如果玻璃内表面不很平,所夹空气层厚度不均匀,观察到的将是一些不规则的等厚干涉条纹,通常是一些不规则的同心环.若用很平的玻璃片(如显微镜的承物片)则会出现一些平行条纹.手指用力压紧玻璃片时,空气膜厚度变化,条纹也随之改变.根据这个道理,可以测定平面的平直度.测定的精度很高,甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来.若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度,就构成一个楔形空气薄膜,用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹,可用来测很小的长度.

20-01-12

薄膜干涉:由薄膜的上,下表面反射(或者折射)的光相遇而产生干涉

它分为:等厚干涉和等倾干涉

等厚:厚度相同的地方形成同一级的干涉条纹

等倾:倾角相同的光形成同一级的干涉条纹

而两种干涉类型的相位差形式是类似的:

(可能需要考虑半波损失)

其中,

为膜的折射率,

为膜厚,

为入射角(也即倾角)

条纹的性质:一般考虑条纹的级数序列,条纹的移动规律,相邻条纹的间距等。以暗条纹为例(只考虑单色光):

1.等倾干涉:

不变

级数序列:薄膜越厚,级数越高

移动规律:增加膜厚,级数变高——整体而言,相当于条纹向级数变小方向移动

条纹间距:看

的变化是否均匀线性,看具体的装置而定

【牛顿环:明暗相间 内疏外密 的 圆环纹

锲形平板:明暗相间 均匀分布 的 直条纹】

2.等厚干涉:

不变

级数序列:内高外低 【入射角

越大,级数越低】

条纹间距:内疏外密

级对应

,

级对应

(等式左边用泰勒级数展开:

假设

的值相差很小,则:

如此便有:

(入射角度越大,条纹间距越密)

移动规律:

(1)追条纹法(

(倾角变大,条纹向级数小的方向移动,对应由内向外移动)

(2)定点观察法(

):

(级数变小,条纹向倾角变大的方向移动,对应由内向外移动)

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