官子涵，潘玉寨

(哈尔滨工业大学(威海) 光电科学系，山东 威海 264209)

薄膜干涉现象最显著的特征是产生空间分布的干涉条纹，条纹的间距、周期、颜色、强度等信息反映了薄膜的干涉特性. 随着计算机的广泛应用，数字图像处理已经被应用于干涉条纹图样的研究[1-2]. Brunning等提出移相干涉术[3]，通过对多帧干涉图的分析实现了高精度的干涉测量，但该方法对仪器稳定性要求较高. Takeda等提出了空间干涉条纹扫描和傅里叶变换分析的方法[4]. Bone等提出了二维傅里叶变换处理干涉图的方法[5]，该方法可以通过单帧干涉图获得相位信息，但是算法较为复杂.

白光照明下，由于多波长干涉叠加会产生彩色图案，这种颜色属于结构色，它反映了薄膜干涉的相位以及光程差信息. Gustafsson等利用HIS比色法实现了金属球与玻璃平板之间润滑油薄膜厚度的测量[6]. Hartl等利用CIELAB色差方程比较干涉图和数字颜色图，确定油膜厚度，并且利用图像处理和计算机图形学技术，生成了高膜厚分辨率的三维薄膜形状网格曲面图[7].

本文基于薄膜干涉以及色度学原理，通过计算机生成白光干涉图对白光干涉图样进行了分析，实现了查表比色法获得薄膜厚度信息并进行了误差分析. 最后利用洗涤剂溶液，制备了液体薄膜，利用上述实验方法对液体薄膜的厚度分布信息再现.

1 薄膜白光干涉原理与仿真分析

对于单层薄膜，基于薄膜干涉的双光束假设[8]. 设2束光强度均为I0，可以得到干涉光……