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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种干涉-荧光原位耦合的荧光染色薄膜厚度测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116447987B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310486945.8，技术领域涉及：G01B11/06；该发明授权一种干涉-荧光原位耦合的荧光染色薄膜厚度测量方法是由王文中;陈虹百;梁鹤设计研发完成，并于2023-05-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种干涉-荧光原位耦合的荧光染色薄膜厚度测量方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种干涉‑荧光原位耦合的荧光染色薄膜厚度测量方法，针对干涉条纹法不适用于微米尺度以上的膜厚测量、荧光法微米尺度以下膜厚测量灵敏度欠佳的问题，本发明考虑到两种方法各自的优势，基于同一光路使用两种方法实现对同一位置的薄膜厚度测量，将荧光法与光干涉法在原位实现相互耦合，即可通过光干涉法计算得到的薄膜厚度对荧光法的标定关系式进行修正，从而可以提升荧光法在微米以下尺度的薄膜厚度测量灵敏度，扩大荧光法的有效量程。

本发明授权一种干涉-荧光原位耦合的荧光染色薄膜厚度测量方法在权利要求书中公布了：1.一种干涉-荧光原位耦合的荧光染色薄膜厚度测量方法，其特征在于，采用的测量系统包括干涉-荧光原位耦合主光路和待测薄膜组合模块； 所述待测薄膜组合模块包括黄金镀膜3、玻璃片4、微沟槽器件1以及荧光染色介质2；所述玻璃片4下表面镀有黄金镀膜3；所述微沟槽器件1上表面抛光并刻蚀有矩形的微沟槽，槽底表面作为反射面；微沟槽内为荧光染色介质2； 所述荧光染色介质2的荧光发射峰波长为λE； 所述干涉-荧光原位耦合主光路包括物镜5、第一成像透镜13、第二成像透镜15、荧光模块、光干涉模块、分光模块、第一相机14、第二相机16、第一激光源7、第二激光源10； 所述待测薄膜组合模块、物镜5、荧光模块、干涉模块、分光模块在主光路中顺次布置； 所述荧光模块包括阈值为λ1的二相色长通滤光片17、阈值为λ2的第一长通滤光片18；二相色长通滤光片17与主光路光轴呈45度角，第一长通滤光片18垂直主光路光轴放置； 所述光干涉模块包括全波长半反半透滤光片19；所述全波长半反半透滤光片19与主光路光轴呈45度角； 所述分光模块包括阈值为λ3的二相色短通滤光片20、阈值为λ4的短通滤光片21、阈值为λ5的第二长通滤光片22；二相色短通滤光片20与主光路光轴呈45度角；短通滤光片21垂直主光路光轴，第二长通滤光片22平行主光路光轴； 所述荧光模块、光干涉模块、分光模块均可分别移入、移出主光路； 所述第一相机14与第一成像透镜13放置于第二长通滤光片22的反射光路中，用于干涉成像； 所述第二相机16与第二成像透镜15放置于全波长半反半透滤光片19的反射光路中，用于荧光成像； 所述第一激光源7的工作波长为λF，其产生的激光经二相色长通滤光片17反射进入主光路；第二激光源10的工作波长为λR，经全波长半反半透滤光片19反射进入主光路； 波长关系满足下式： λFλ1λ2λE530nmλ4λ3λ5λR； 所述测量方法包括： 步骤S11：准备数量为Kc个、沟槽深度不同的微沟槽器件1，使用荧光染色介质2填满微沟槽，将玻璃片4的黄金镀膜3表面与槽顶表面贴合，构成标准固定厚度荧光染色薄膜； 步骤S12：开启第二激光源10与第二相机16，对标准固定厚度荧光染色薄膜进行对焦与拍摄，得到Kc张荧光图像； 步骤S13：准备数量为Kw个、微沟槽深度不同的微沟槽器件1，将玻璃片4表面的黄金镀膜3表面任一边缘与槽底表面接触，使用荧光染色介质2填满玻璃片4与微沟槽之间形成的楔形间隙，构成标准楔形荧光染色薄膜； 步骤S14：开启第一激光源7、第二激光源10、第一相机14以及第二相机16，对标准楔形荧光染色薄膜进行对焦，拍摄荧光图像与干涉条纹图像； 步骤S15：对所有标准楔形荧光染色薄膜重复执行步骤S14，得到Kw张的荧光图像与干涉条纹图像； 步骤S16：使用光干涉法计算第k张干涉条纹图像的任一像素i,j的薄膜厚度 其中，为微沟槽在i,jc处的深度；为微沟槽边缘处灰度值；为微沟槽边缘处极值点数；rf为荧光染色介质2的折射率；jc为微沟槽器件1的标准楔形荧光染色薄膜厚度最大位置的像素列坐标，pi,j k为第i行像素中，像素i,j与像素i,jc之间的灰度极值点个数；其中，pi,jc k表示沟槽边缘处极值点数，为0，gi,j k为像素i,j的灰度值，gi,j kmax为第i行像素中，距离像素i,j最近的灰度极大值，gi,j kmin为第i行像素中，距离像素i,j最近的灰度极小值； 步骤S17：对Kw张干涉条纹图像重复执行S16，得到所有干涉条纹图像对应的薄膜厚度； 步骤S18：对K＝Kc+Kw张荧光图像，构建标定系数线性方程组： 其中，ai,j n为像素i,j对应的第n阶拟合项系数，N为拟合公式总阶数，hi,j k为第k张图像中像素i,j对应的薄膜厚度，其中，K＝Kc+Kw张荧光图像中，前Kc张拍摄的是标准固定厚度荧光染色薄膜，厚度为已知，后Kw张拍摄的是标准楔形荧光染色薄膜，厚度根据S16中公式计算得到； 步骤S19：求解步骤S18构建的标定系数线性方程组，得到拟合项系数表； 步骤S20：使用同一光学测量系统，拍摄待测薄膜的荧光照片； 步骤S21:使用步骤S19计算得到的拟合项系数，根据薄膜厚度与荧光强度值之间的关系式，计算每一像素i,j对应的薄膜厚度： 其中，hi,j为待测薄膜在像素i,j的厚度，gi,j为待测薄膜荧光图像像素i,j所对应的灰度值。

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