[发明专利]基于光纤传感器的透明薄膜厚度检测系统

说明书

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种基于光纤传感器的透明薄膜厚度检测系统。其动态性能良好，基于三圈同轴式光纤排列方式的光纤探头，满足薄膜厚度的测量需求。包括光纤探头、前置器、数据采集卡及计算机；所述光纤探头与前置器相连，所述前置器与数据采集卡相连，所述数据采集卡与计算机相连；所述光纤探头包括接收光纤内圈、接收光纤外圈及入射光纤。所述前置器包括2个光电转换模块、2个低通滤波模块、光源、硬件比值模块及稳压电源模块。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种基于光纤传感器的透明薄膜厚度检测系统。

背景技术

凡其厚度与入射光波长相比拟的并能引起干涉现象(相干光程小于相干长度)的膜层为薄膜，其厚度远大于入射光波波长的膜层称之为厚膜。如今，微电子薄膜，光学薄膜，抗氧化薄膜，巨磁电阻薄膜，高温超导薄膜等在工业生产和人类生活中的不断应用，在工业生产的薄膜，其厚度是一个非常重要的参数，直接关系到该薄膜材料能否正常工作。如大规模集成电路的生产工艺中的各种薄膜，由于电路集成程度的不断提高，薄膜厚度的任何微小变化，对集成电路的性能都会产生直接的影响。除此之外，薄膜材料的力学性能，透光性能，磁性能，热导率，表面结构等都与厚度有着密切的联系。

通常情况下，薄膜的厚度指的是基片表面和薄膜表面的距离，而实际上，薄膜的表面是不平整，不连续的，且薄膜内部存在着针孔、微裂纹、纤维丝、杂质、晶格缺陷和表面吸附分子等。因此薄膜的厚度大至可以分成三类：形状厚度，质量厚度，物性厚度。形状厚度指的是基片表面和薄膜表面的距离；质量厚度指的是薄膜的质量除以薄膜的面积得的厚度，也可以是单位面积所具有的质量（g/cm²）；物性厚度指的是根据薄膜材料的物理性质的测量，通过一定的对应关系计算而得到的厚度。

随着科技的进步和精密仪器的应用，薄膜厚度的测量方法有很多。本设计推出一种薄膜厚度检测系统，其操作手段便利、检测结构准确。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于光纤传感器的透明薄膜厚度检测系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括光纤探头、前置器、数据采集卡及计算机；所述光纤探头与前置器相连，所述前置器与数据采集卡相连，所述数据采集卡与计算机相连；所述光纤探头包括接收光纤内圈、接收光纤外圈及入射光纤。

作为本发明的一种优选方案，所述前置器包括2个光电转换模块、2个低通滤波模块、光源、硬件比值模块及稳压电源模块；所述接收光纤内圈与一光电转换模块相连，该光电转换模块的输出与一低通滤波模块相连；所述接收光纤外圈与另一光电转换模块相连，该光电转换模块的输出与另一低通滤波模块相连；一低通滤波模块分别与硬件比值模块及数据采集卡相连，另一低通滤波模块分别与硬件比值模块及数据采集卡相连；所述光源与所述入射光纤相连，该光源还与稳压电源模块相连，该稳压电源模块为前置器供电。

与现有技术相比本发明有益效果。

本发明针对透明薄膜厚度，基于反射强度调制型光纤传感器工作原理设

计开发了一种厚度检测系统。其基于三圈同轴式光纤排列方式的光纤探头，其

动态性能良好，满足薄膜厚度的测量需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明原理框图。

图2是本发明厚度检测原理示意图。

图中，1为入射光纤、2为接收光纤。

具体实施方式