高精度光學(xué)薄膜厚度監(jiān)控信號(hào)處理技術(shù)研究.pdf

1、光學(xué)薄膜厚度監(jiān)控除了解決光源穩(wěn)定性控制、光束傳輸、光電轉(zhuǎn)換靈敏性等問(wèn)題以外，還存在一一個(gè)主要的技術(shù)難點(diǎn)：含有噪聲的膜厚監(jiān)控信號(hào)在極值點(diǎn)附近變化不靈敏，不易判讀其極值點(diǎn)準(zhǔn)確位置，而準(zhǔn)確判定監(jiān)控信號(hào)極值點(diǎn)才能準(zhǔn)確控制薄膜厚度。 國(guó)內(nèi)膜厚監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用模擬鎖相放大技術(shù)對(duì)監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行去噪，信號(hào)殘余噪聲造成信號(hào)在極值點(diǎn)附近波動(dòng)較大，不利于極值點(diǎn)判讀。國(guó)外采用高精度數(shù)字鎖相放大器提高信號(hào)信噪比，且信號(hào)在極值點(diǎn)附近更加平滑，有利于后續(xù)極值點(diǎn)

2、判讀，但是成本居高不下。而國(guó)內(nèi)外判定監(jiān)控信號(hào)極值點(diǎn)普遍采用“過(guò)正判讀”、“剔除奇異值"等方法，膜厚監(jiān)控精度有限，而且實(shí)時(shí)性難于保證。 本文在分析數(shù)字鎖相放大原理基礎(chǔ)之上，利用MATLAB對(duì)數(shù)字鎖相放大器進(jìn)行軟件仿真，對(duì)其中的參數(shù)設(shè)置提出了理論依據(jù)。針對(duì)光學(xué)膜厚監(jiān)控信號(hào)處理建立了卡爾曼濾波模型，提出基于DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)、利用現(xiàn)代卡爾曼濾波技術(shù)對(duì)光學(xué)薄膜監(jiān)控信號(hào)進(jìn)一步去噪平滑，并采用“電壓增量補(bǔ)償”和“設(shè)置差分微小閾值”聯(lián)用的方法去判