基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

秦玉伟

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.022

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

秦玉伟

文章导航 > 激光技术 > 2012 > 36(5): 662-664

引用本文:

Citation:

基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

秦玉伟

1.
渭南师范学院, 物理与电气工程学院, 渭南, 714000

作者简介: 秦玉伟(1979- ),男,讲师,博士,主要研究方向为光电检测与传感器技术,E-mail:qinyuwei@163.com.

基金项目:
渭南市自然科学基础研究计划资助项目(2011KYJ-3);渭南师范学院科研计划资助项目(12YKS021)
中图分类号: TH744.3;0484.5

Film thickness measurement based on optical coherence tomography

QIN Yu-wei

1.
School of Physics and Electrical Engineering, Weinan Teachers University, Weinan 714000, China
CLC number: TH744.3;0484.5

摘要: 为了对薄膜厚度进行测量,采用白光谱域光学相干层析成像的测量方法,进行了理论分析和实验验证,对以玻璃为基片的单层和多层薄膜样品进行了层析成像实验,获得了样品的2维层析图像。结果表明,该系统不仅能显示薄膜样品内部的微观结构,而且能从2维层析图像中得到单层和多层薄膜的厚度(分别为68μm和30μm),测量值与理论值相吻合,从而验证了测量理论正确性。该系统具有较高分辨率,可实现快速成像,满足实际工业测量需要。
- 测量与计量 /
- 薄膜厚度 /
- 谱域 /
- 光学相干层析成像
Abstract: A measuring method based on white-light spectral-domain optical coherence tomography was used to measure thin film thickness.The theory was analyzed and the experiment was done.The single-layer and multi-layer thin film on glass substrate was used for imaging experiments respectively and 2-D cross-sectional images were obtained.The experiment shows that system can not only measure the inner microstructure of the film,but also measure the film thickness of single-layer and multi-layer film in 68μm and 30μm respectively.The measured value is the same as the theoretical value,which verifies the validity of the theory.The system has high imaging speed and resolution,and can meet the industrial measurement.
- measurement and metrology /
- thin films thickness /
- spectral-domain /
- optical coherence tomography

[1]	CHANG Sh D,MAO Y X,COSTEL F,et al.Optical coherence tomography:technology and applications[J].Proceedings of SPIE, 2009,7156:1-8.
[2]	HUANG D,SWANSON E A,LIN C P,et al.Optical coherence tomography[J].Science,1991,254(5035):1178-1181.
[3]	FERCHER A F,DREXLER W,HITZENBERGER C K,et al.Optical coherence tomography-principles and applications[J].Reports on Progress in Physics,2003,66(2):239-303.
[4]	WIESAUER K,PIRCHER M,GOTZINGER E,et al.En-face scanning optical coherence tomography with ultra-high resolution for material investigation[J].Optics Express,2005,13(3):1015-1024.
[5]	CHANG Sh D,MAO Y X,CHANG G M,et al.Jade detection and analysis based on optical coherence tomography images[J].Optical Engineering,2010,49(6):1-6.
[6]	LEITHEB R,HIEZENBERGER C K,FERCHER A F.Performance of fourier domain vs.time domain optical coherence tomography[J]. Optics Express,2003,11(8):889-894.
[7]	de BOER J F,CENSE B,PARK B H,et al.Improved signal-tonoise ratio in spectral-domain compared with time-domain optical coherence tomography[J].Optics Letters,2003,28(21):2067-2069.
[8]	YUN S H,TEARNDY G J,de BOER J F,et al.High-speed optical frequency-domain imaging[J].Optics Express,2003,11(22):2953-2963.
[9]	FERCHER A F,HITZENBERGER C K,KAMP G,et al.Measurement of intraocular distances by backscattering spectral interferometry[J].Optics Communications,1995,117(1/2):443-448.
[10]	TARGOWSKI P,WOJTKOWSKI M,KOWALCZYK A,et al.Complex spectral OCT in human eye imaging in vivo[J].Proceedings of SPIE,2003,5140:28-32.

[1]	陈玉平 . 白光照明谱域光学相干层析成像研究. 激光技术, 2014, 38(3): 372-374. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.019
[2]	秦玉伟 . 氧化锌薄膜的光学相干层析检测方法研究. 激光技术, 2014, 38(6): 845-847. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.026
[3]	秦玉伟 . 光学相干层析成像用于微机电系统测量研究. 激光技术, 2013, 37(5): 664-667. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.022
[4]	唐帆斌 , 肖峻 , 马孜 . TiO2薄膜的宽光谱特性椭偏法研究. 激光技术, 2015, 39(6): 776-779. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.009
[5]	姚红兵 , 李丽淋 , 陈明明 , 杨风潇 . 双面光学共焦技术的透镜中心厚度测量设计. 激光技术, 2016, 40(6): 912-915. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.028
[6]	李潇潇 , 张志恒 , 张效宇 , 曹杰君 , 曹兆楼 . 基于像散的光学元件厚度非接触测量研究. 激光技术, 2019, 43(6): 741-746. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.002
[7]	范宜艳 , 赵斌 , 马国鹭 . 基于光学标靶与测距仪的隐藏区域坐标测量. 激光技术, 2014, 38(6): 723-728. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.001
[8]	唐朝伟 , 邵艳清 , 何国田 , 张鹏 , 张旭详 , 赵丽娟 , 傅明怡 . 双折射晶体厚度干涉测量技术的研究. 激光技术, 2008, 32(5): 521-522,530.
[9]	汪琛 , 赵斌 . 单镜头激光三角法薄板厚度测量研究. 激光技术, 2013, 37(1): 6-10. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.O1.002
[10]	刘旭 , 任寰 , 于德强 , 杨一 , 郑芳兰 . 干涉法测量光学材料光学非均匀性. 激光技术, 2011, 35(2): 189-192. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.013
[11]	杨丽 , 孙建华 . 生物组织光学特性参量的图像测量研究. 激光技术, 2010, 34(6): 743-746,769. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.007
[12]	何松 , 苏亚 , 姚晓天 , 郝鹏 , 崔省伟 , 蔡开明 , 孙金豪 . 基于OCT高危人群糖尿病筛查方法. 激光技术, 2024, 48(3): 312-317. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.03.003
[13]	郭春付 , 张传维 , 李伟奇 , 李晓平 , 刘世元 . PET复合衬底上梯度介质薄膜厚度的椭偏表征. 激光技术, 2019, 43(4): 585-590. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.04.026
[14]	刘子烨 , 刘建军 , 洪治 . 基于光子混频连续太赫兹波的厚度检测. 激光技术, 2016, 40(4): 496-499. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.009
[15]	郝晓剑 , 郭玉楠 , 杨彦伟 . 原子发射双谱线测温常数静态标定实验研究. 激光技术, 2020, 44(6): 684-687. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.06.006
[16]	刘佳敏 , 陶泽 , 张传维 , 刘世元 . 紧凑型光谱薄膜测厚仪的研制. 激光技术, 2016, 40(4): 472-475. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.003
[17]	曹智颖 , 赵斌 . 基于红外双光路的薄膜在线测厚系统的研究. 激光技术, 2014, 38(2): 196-200. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.011
[18]	张志俊 , 吴庆阳 , 邓亦锋 , 蒋逸凡 , 郑国梁 , 翟剑庞 . 基于霍夫变换的结构光场3维成像方法. 激光技术, 2023, 47(4): 492-499. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.008
[19]	罗娜 , 欧攀 , 张春熹 , 周金男 . 用于梳状结构光学测速系统的周期优化方法. 激光技术, 2015, 39(1): 71-75. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.014
[20]	陈少杰 , 李柏林 , 赵文川 , 熊鹰 , 刘甲甲 . 一种快速鲁棒的光学表面划痕高精度检测方法. 激光技术, 2016, 40(3): 377-382. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.016

点击查看大图

计量

文章访问数: 3959
HTML全文浏览量: 684
PDF下载量: 620
被引次数: 0

基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

秦玉伟

作者简介: 秦玉伟(1979- ),男,讲师,博士,主要研究方向为光电检测与传感器技术,E-mail:qinyuwei@163.com

1. 渭南师范学院, 物理与电气工程学院, 渭南, 714000

收稿日期: 2012-01-13
录用日期: 2012-02-11
网络出版日期: 2012-09-25

基金项目: 渭南市自然科学基础研究计划资助项目(2011KYJ-3);渭南师范学院科研计划资助项目(12YKS021)

关键词:

摘要: 为了对薄膜厚度进行测量,采用白光谱域光学相干层析成像的测量方法,进行了理论分析和实验验证,对以玻璃为基片的单层和多层薄膜样品进行了层析成像实验,获得了样品的2维层析图像。结果表明,该系统不仅能显示薄膜样品内部的微观结构,而且能从2维层析图像中得到单层和多层薄膜的厚度(分别为68μm和30μm),测量值与理论值相吻合,从而验证了测量理论正确性。该系统具有较高分辨率,可实现快速成像,满足实际工业测量需要。