《外差干涉橢偏測量技術中的非線性誤差研究》是依託深圳大學，由鄧元龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：外差干涉橢偏測量技術中的非線性誤差研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄧元龍
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目利用橢偏測量原理和雷射外差干涉法，分別採用橫向塞曼雷射器和聲光調製器設計全對稱的Mach-Zehnder型干涉儀，實現反射和透射式外差干涉橢偏測量，以解決納米級厚度薄膜動態、線上測量的問題。針對系統中存在的膜厚測量非線性誤差，擬研究雷射源、偏振器件、接收電路等環節引入的非線性誤差，以及這些誤差項之間的相互作用機理和漂移規律，從而進一步完善外差干涉橢偏測量系統的最佳化設計理論。在此基礎上，擬探索採用神經網路補償非線性誤差的方法：採集不同厚度薄膜的實驗數據作為學習樣本，以溫度的變化作為非目標擾動量，採用模糊預測算法離線訓練神經網路，使之逼近系統非線性誤差綜合模型，並利用訓練成功後的神經網路權值等參數實現非線性誤差的線上補償。結合其它先進算法，從神經網路類型、結構、學習規則等角度，研究如何提高非線性誤差補償實時性能的方法。
結題摘要
本項目利用橢偏測量原理和雷射外差干涉法，分別採用橫向塞曼雷射器和聲光調製器設計全對稱的Mach-Zehnder型干涉儀，實現反射和透射式外差干涉橢偏測量，以解決納米級厚度薄膜動態、線上測量的問題。針對系統中存在的膜厚測量非線性誤差，研究了雷射源、偏振分光鏡、金屬反射鏡、非偏振分光鏡等偏振器件引入的非線性誤差，以及這些誤差項之間的相互作用機理。明確了主要偏振器件需要達到的性能指標，首次建立了非偏振分光鏡的非線性誤差模型，完善了外差干涉橢偏測量系統的設計理論。對準精度對非線性誤差影響很大，方位角誤差一般需要控制在0.01°量級。這些誤差項之間是互相耦合的，不能通過常見的誤差合成方法，計算膜厚測量總體誤差。雷射源輸出偏振態的不穩定是非線性誤差漂移的主要原因。針對空間光路結構的外差干涉橢偏測量系統的不足，本項目還初步研究了基於模間干涉的全光纖結構Mach–Zehnder干涉儀，以提高系統抗干擾能力和穩定性。
