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多波长干涉测量法

/multiwavelength interferometry measurement/
条目作者王鹏郭肖亭
条目作者王鹏

王鹏

郭肖亭

郭肖亭

最后更新 2022-01-20
浏览 221
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以光波干涉原理为基础的非接触式测量方法。

英文名称
multiwavelength interferometry measurement
所属学科
光学工程

多波长干涉测量法包含多种波长的入射光照射在被测目标上,被测目标不同表面反射回的光叠加后,发生干涉,干涉后的光强与入射光强的比值为相应介质(如空气薄膜)的光强反射率。当其他条件不变时,该光强反射率决定于入射光波长和介质信息。经过不同颜色的滤光片选频后,测得该介质对应于不同波长的三个光强反射率,然后根据介质信息与入射光波长和相应的光强反射率之间的函数关系建立方程组。对方程组求解,便可计算出介质的长度、厚度、深度等被测信息。

根据干涉理论,对于任意结构的表面,使用波长为的光波进行测量,深度、长度、厚度等被测量与测出的相位之间的关系为(对反射式测量):

式中为干涉条纹级次;为测得的相位且

多波长干涉测量方法是利用多波长干涉测量结果的差异求出干涉级次,从而达到获取被测点的深度、长度、厚度等被测信息的目的。

多波长干涉测量法以光波波长作为量测尺度,能避免普通移相干涉法中移相器所带来的误差,并可根据不同波长干涉测量结果间相互误差进行相互校正,具有很高的测量精度和可靠性,适合工业应用中自动快速、实时动态非接触测量的场合。

在多波长干涉测量法中,对测量准确度有较大影响的因素有干涉光的稳定性、干涉光频谱宽度、光电转换与信号调理电路的信噪比、数据量化误差等。此外在多波长干涉测量中,采用更多的波长、优化波长的组合不仅有利于扩大非模糊距离,而且能够增加相邻级次的辨识度,这样便能够降低对小数级次测量准确度的要求。

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