光学镀膜技术与检测

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光学镀膜技术的应用

光学镀膜技术的应用

光学镀膜技术的应用光学镀膜技术是一种利用光学薄膜的干涉与反射性质对光线进行处理的技术。

其应用广泛,包括光电器件、液晶显示器、摄像头镜片、激光光束等等。

下面,我们一起来分步骤阐述光学镀膜技术的应用。

1.光电器件光电器件是光学镀膜技术的重要应用领域之一。

光电器件中的光学镀膜通常是多层光学膜的堆积。

在光学镀膜过程中,需要根据器件需要,选择合适的光学薄膜材料进行镀膜,以达到器件的设计要求。

例如,太阳能电池板为了提高吸收光线的效率会采用內膜式结构进行反射光的利用。

2.液晶显示器现代液晶显示器中的各种反射、散射板、吸收体等都需要采用光学镀膜技术。

光学镀膜技术主要应用于其背光源中的反射或衰减材料,以及显示屏幕上的抗反射材料。

经过光学镀膜处理的液晶显示器,不仅能够保证其高清晰度和色彩还原度,还能有效减少其反光和眩光等负面影响。

3.摄像头镜片摄像头镜片上的光学镀膜主要应用于反射板上。

通过搭配反光板材料,利用光学干涉等原理,可以大大提高镜片的成像质量。

在镀膜过程中,需要根据实际需求选择合适的材料,进行特定的反光率、吸收率和透射率等处理。

4.激光激光技术中的光学镀膜主要应用于光学元件的薄膜增透或反射,以提高激光的利用效率。

例如,在某些激光器中,通过在管壳内部镀上透镜、反射镜等光学薄膜,可以调整激光器的光束发散角;在激光器的输出窗口上镀上透镜膜等材料,可以提高激光能量的输出。

总之,光学镀膜技术已经广泛应用于日常生活的各个领域中。

在实际应用中,镀膜材料的选择、光学膜的生产过程以及成品产品的检测等都是非常重要的环节。

人们应当加强理论研究,不断改进技术工艺,进一步完善各类光学器件的性能和质量,为新的科技研究和产业应用提供可靠的基础和支撑。

光学镀膜技术

光学镀膜技术

光学镀膜技术光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品,或者是钞票上的防伪技术,皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸.倘若没有光学薄膜技术作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.一、光学薄膜的定义光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.光学薄膜系指在光学元件或独立基板上,制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.二、薄膜干涉原理1、光的波动性19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:V=λu由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.2、薄膜干涉薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.薄膜干涉两相干光的光程差公式为:Δ=ntcos(α)±λ/2式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.三、光学薄膜特点分类主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.。

真空镀铝膜的光学检测

真空镀铝膜的光学检测

真空镀铝膜的光学检测
真空镀膜技术初现于20世纪30年代,四五⼗年代开始出现⼯业应⽤,⼯业化⼤规模⽣产开始于20世纪80年代,在电⼦、宇航、包装、装潢、烫⾦印刷等⼯业中取得⼴泛的应⽤。

真空镀膜是指在真空环境下,将某种⾦属或⾦属化合物以⽓相的形式沉积到材料表⾯(通常是⾮⾦属材料),属于物理⽓相沉积⼯艺。

因为镀层常为⾦属薄膜,故也称真空⾦属化。

⼴义的真空镀膜还包括在⾦属或⾮⾦属材料表⾯真空蒸镀聚合物等⾮⾦属功能性薄膜。

在所有被镀材料中,以塑料最为常见,其次,为纸张镀膜。

相对于⾦属、陶瓷、⽊材等材料,塑料具有来源充⾜、性能易于调控、加⼯⽅便等优势,因此种类繁多的塑料或其他⾼分⼦材料作为⼯程装饰性结构材料,⼤量应⽤于汽车、家电、⽇⽤包装、⼯艺装饰等⼯业领域。

但塑料材料⼤多存在表⾯硬度不⾼、外观不够华丽、耐磨性低等缺陷,如在塑料表⾯蒸镀⼀层极薄的⾦属薄膜,即可赋予塑料程亮的⾦属外观,合适的⾦属源还可⼤⼤增加材料表⾯耐磨性能,⼤⼤拓宽了塑料的装饰性和应⽤范围。

真空镀铝膜在连续⽣产的过程中需要对其镀铝层的厚度进⾏监控,镀膜层厚度的均匀性关系到镀铝膜的品质。

⽬前市场上可以使⽤光密度在线检测仪来监控镀膜层厚度,光密度是⼊射光与透射光⽐值的对数或者说是光线透过率倒数的对数。

通常镀铝膜的光密度值为1-3(即光线透过率为10%-0.1%),数值越⼤镀铝层越厚。

光密度在线检测仪通过检测其可见光、红外线透过率以及紫外线透过率来对其镀膜材料光学性能的阻隔能⼒进⾏测试,保证镀膜在线⽣产的优良品质。

光学镀膜工艺流程

光学镀膜工艺流程

光学镀膜工艺流程光学镀膜是一种常用的表面处理技术,通过在待处理物体的表面上涂覆一层薄膜,以改变其光学性能。

光学镀膜广泛应用于光学器件、光学仪器、显示器、摄像头等领域。

下面将详细介绍光学镀膜的工艺流程。

一、清洗和去污光学镀膜的第一步是对待处理物体进行清洗和去污。

这是确保薄膜附着在物体表面均匀且牢固的关键步骤。

清洗可以使用溶剂、酸碱等化学方法,也可以采用超声波、蒸汽等物理方法。

清洗的目的是除去物体表面的油脂、灰尘等杂质,保证薄膜附着的质量。

二、基底材料准备在进行光学镀膜之前,需要对基底材料进行准备。

这包括基底材料的选择和表面处理。

基底材料的选择应根据具体应用需求来确定,常见的基底材料有玻璃、塑料、金属等。

表面处理的目的是增加基底材料与薄膜之间的附着力,常用的表面处理方法有机械打磨、离子轰击等。

三、薄膜材料选择薄膜材料的选择是光学镀膜的关键一步。

薄膜材料的选择应根据所需的光学性能来确定。

常见的薄膜材料有二氧化硅、氧化铝、氧化锌等。

选择合适的薄膜材料可以实现对光的反射、透射、吸收等特四、真空镀膜真空镀膜是光学镀膜的核心步骤。

在真空条件下,将薄膜材料加热至蒸发温度,使其蒸发并沉积在基底材料表面,形成薄膜。

真空镀膜可以采用蒸发法、溅射法等不同的方法。

蒸发法是将薄膜材料放置在加热源上,加热至蒸发温度后,薄膜材料蒸发并沉积在基底材料表面。

溅射法是利用高能离子轰击薄膜材料,使其蒸发并沉积在基底材料表面。

五、薄膜结构设计薄膜结构的设计是光学镀膜的关键一步。

通过调整薄膜材料的种类和厚度,可以实现对光的反射、透射、吸收等特性的调控。

常见的薄膜结构有单层膜、多层膜、全反射膜等。

多层膜是将多种薄膜材料交替沉积在基底材料表面,形成复合的薄膜结构。

全反射膜是利用多层膜的干涉效应,使得光在薄膜表面发生全反射。

六、薄膜性能检测薄膜性能的检测是光学镀膜的最后一步。

通过对薄膜的光学性能进行检测,可以验证镀膜效果是否符合要求。

常见的薄膜性能检测方法有透射率测试、反射率测试、硬度测试等。

光学仪器中的光学镀膜技术与性能评估考核试卷

光学仪器中的光学镀膜技术与性能评估考核试卷
D.膜层中存在缺陷
E.所有以上都是
14.光学镀膜中,以下哪些方法可以减少膜层缺陷?()
A.提高镀膜室清洁度
B.优化基片表面处理
C.控制镀膜过程中的温度
D.使用高纯度镀膜材料
E.所有以上都是
15.以下哪些材料可用于制备超低反射率的光学镀膜?()
A.硅氧化物
B.镁氟化合物
C.硅
D.铝
E.钛
16.光学镀膜性能评估中,以下哪些测试可以评估膜层的耐环境稳定性?()
2.光学镀膜的主要目的是为了增加光学元件的反射率。()
3.在光学镀膜过程中,膜层的厚度可以通过控制镀膜时间来精确控制。()
4.光学镀膜中的多层膜结构可以有效提高膜层的透光率和反射率。()
5.光学镀膜的膜层材料选择不会影响膜层的颜色。()
6.光学镀膜中的颗粒污染主要来自于镀膜材料本身。()
7.光学镀膜的性能评估中,耐腐蚀测试是衡量膜层化学性能的重要指标。(√)
A.反射膜
B.透射膜
C.滤光膜
D.磁性膜
2.下列哪种材料常用于光学镀膜中的反射膜?()
A.硅
B.钛
C.铝
D.铜
3.光学镀膜技术中,离子束溅射的优点不包括以下哪一项?()
A.镀膜质量高
B.膜层附着性强
C.成本低
D.可控性好
4.下列哪种现象是光学镀膜中的常见问题?()
A.膜层厚度均匀
B.膜层应力小
C.膜层有裂纹
D.膜层颜色一致
5.光学镀膜的性能评估中,以下哪个参数表示膜层的透光率?()
A.折射率
B.反射率
C.透射率
D.吸收率
6.下列哪种光学镀膜技术适用于制备高折射率膜层?()
A.真空蒸发镀膜

光学镀膜技术_文库

光学镀膜技术_文库
透射率 T=1-R=4n0n1/(n0+n1)2 增透膜
19
例:空气折射率是1,玻璃折射率是1.8,镀膜折射率是1.5。
光线从空气直接进入玻璃 透射率=4*1*1.8/(1+1.8) 2=91.84%;
光线从空气进入镀膜再进入玻璃透射率=【4*1*1.5/(1+1.5) 2】*【4*1.5*1.8/(1.5+1.8)2】=95.2%;
利用这种干涉现象,通过对光学零件表面薄膜的材料和厚度的 控制,人为的控制光的干涉,根据需要来实现光能的重新分配。
光学镀膜工作原理
6
光照到光学零件表面时,一部分 光发生反射,另外一部分光投射 进入光学零件。反射光的存在无 疑降低了透射光的强度,反之透 射光的存在降低了反射光的强度;
为了减少反射光或者透射光的强
作用: ➢ 增加光学系统的通透率; ➢ 减少杂散光; ➢ 提高像质;
增透➢膜增加作用距离;
18
当光线从折射率为n0的介质射入折射率为n1的另一介质时,在 两介质的分界面上就会产生光的反射, 如果介质没有吸收,分界 面是一光学表面,光线又是垂直入射,则:
反射率 R=(n0-n1)2/(n0+n1)2
增透膜
20
单层增透膜反射率
增透膜
21
多层窄带增透:多个膜层叠加对单个波长进行反复干涉相消以使 得反射率达到最小。
增透膜
22
多层宽带增透:多个膜层叠加对不同波长的反射光都进行干涉相 消从而达到对一个宽波段的光增透。
增透膜
23
应用:所有透过型光学系统如照相机、测距仪、潜望镜、显微 镜等各种视觉观察和测量系统;
d
膜上表面和下表面的反射光线在上表面的相
位差为1个波长,干涉相长,从而使反射光

光学镀膜机的反射率测试与校准方法

光学镀膜机的反射率测试与校准方法

光学镀膜机的反射率测试与校准方法光学镀膜技术在当今科技领域中扮演着重要的角色,它通过在光学元件表面上镀上不同材料薄层,以改变光的传播、透射和反射特性,从而实现对光的控制和调整。

反射率是评估光学镀膜效果的重要指标之一,准确测量和校准光学镀膜机的反射率具有重要意义。

本文将介绍光学镀膜机的反射率测试与校准方法。

一、反射率测试方法1. 光源与探测器的选择:在进行反射率测试时,合适的光源和探测器的选择对结果的准确性至关重要。

一般来说,常用的光源有白炽灯、激光器等,而选择探测器则需根据具体实验需求选取,比如光电二极管、光电倍增管等。

2. 样品制备与安装:样品制备时需要确保表面光洁、无污染、无划痕等,以保证测试结果的准确性。

安装样品时要避免产生光学间隙,确保样品与光源、探测器之间的光路能保持稳定。

3. 精确的光路设计:光学镀膜机的反射率测试需要精确的光路设计,确保光线的入射角、传输路径和探测角等参数的准确控制。

可以在设计中引入准直镜、狭缝等元件来保证光路的精确传输。

4. 测量数据处理:反射率测试完成后,需要进行数据的处理和分析。

可以使用光谱仪、反射计等设备获取反射率数据,并通过相应软件进行数据处理,例如拟合、平滑等,以获得更准确的结果。

二、反射率校准方法1. 校准光源和探测器:在反射率校准过程中,首先需要对光源和探测器进行校准,以确保它们的输出和响应符合要求。

可以使用标准光源和探测器进行比对,或者参考国际标准进行校准。

2. 校准样品的选择:为了进行反射率校准,需要准备具有已知反射率的标准样品。

这些样品应具有稳定的光学性质,反射率值已经准确测量和记录。

3. 校准光路设计:在进行反射率校准时,需要设计一个稳定、准确的光路。

可以使用准直镜、狭缝等元件来控制光线的传输和入射角,确保光路中各元件的位置和角度的稳定性。

4. 数据比对和修正:在反射率校准过程中,将测量得到的样品反射率与标准样品反射率进行比对,计算偏差,并根据偏差修正测量结果,以实现反射率的准确校准。

光学镀膜技术以及应用调查

光学镀膜技术以及应用调查

光学镀膜技术以及应用调查关键词:镀膜;技术;应用摘要:镀膜主要是为了减少反射,为了提高镜头的透光率和影像的质量,在现代镜头制造工艺上都要对镜头进行镀膜。

并且其可分为隔热膜,防爆膜。

镀膜主要是为了减少反射,为了提高镜头的透光率和影像的质量,在现代镜头制造工艺上都要对镜头进行镀膜。

镜头的镀膜是根据光学的干涉原理,在镜头表面镀上一层厚度为四分之一波长的物质,使镜头对这一波长的色光的反射降至最低。

显然,一层膜只对一种色光起作用,而多层镀膜则可对多种色光起作用。

多层镀膜通常采用不同的材料重复地在透镜表面镀上不同厚度的膜层。

多层镀膜可大大提高镜头的透光率,;例如,未经镀膜的透镜每个表面的反射率为5%,单层镀膜后降至2%,而多层镀膜可降至0.2%,这样,可大大减少镜头各透镜间的漫反射,从而提高影像的反差和明锐度。

隔热膜隔热膜(Sun Contral window film),又俗称太阳隔热膜等,其中,隔热膜是最常见的称呼,“隔热”是指对红外光区的有效阻隔。

根据car2100权威定义,隔热膜一般是由PET基材复合而成的薄膜,带有的水溶性压敏胶,它能紧紧贴住玻璃碎片,当发生碰撞车祸或被歹徒敲打挡风玻璃,玻璃碎片不会脱落飞溅。

对此,专业的解释是隔热膜本身有多余3层的功能材料,厚度达到大于0.051mm,能承受国际标准97.1105磅的撞击测试。

隔热膜又被称为防晒隔热膜,“防晒”是指能有效阻隔紫外线达90%以上。

第三代产品运用了很多新技术,如“磁控镀膜”、“微米技术”、“纳米技术”、“航天科技”等,紫外线阻隔率提高到90%~100%左右,红外线阻隔率提高到30%~95%左右,胶的粘性更强,从而达到既降低膜的厚度又提高了防爆性能的效果.隔热膜的一些特点:1.隔热 ---希雅图建筑膜是高档热反射式窗膜,其太阳能总阻隔率可高达79%,具有极好的隔热性能。

与低端产品染色膜和原色膜等存在极大的不同,后者属于吸热式窗膜,只能通过吸热暂时起到隔热的作用。

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高反膜
能将绝大多数 入射光能量反 射回去,在激 光器的制造和 激光应用中都 是必不可少的。
能量分光膜
可将入射光能 量的一部分透 射, 另一部分反 射分成两束光, 最常用的是T: R=50: 50 的分 光膜。
光谱分光膜
可将入射光中 一部分光谱的 能量透射, 另一 部分光谱的能 量反射。
带通滤光片
真空腔室内部图
真空系统
干泵+罗茨泵 冷凝泵 抽气至8.0E-4Pa 大约6分钟
电子束加热蒸发
原理:在高真空的环境下,由电子枪发 出的高能电子,会聚在膜料上,轰击膜 料表面使动能变为热能,对其加温,使其 熔化或升华
270° e型电子枪结构
优点: 能够有效的抑制二 次电子* 可方便的调节焦斑 的位置和大小 采用内藏式阴极, 避免了灯丝污染
工艺影响因素
沉积速率:视不同材料而定,蒸发速率 较低时,吸附原子在其平均停留时间内 能充分进行表面迁移,凝结只能在大的 凝结体上进行,反蒸发严重,所以膜层 结构松散。反之,淀积速率提高,结构 较紧密,但由于缺陷增多而使内应力增 大。
工艺影响因素
真空度:减少气体分子间碰撞,造成能 量损失;抑制蒸发分子与残余气体之间 的反应。
光学镀膜技术与检测
邢政
目录
光学薄膜及其应用 光学镀膜机配置 工艺影响因素 光谱测量
光学薄膜及其应用
光学薄膜是指在元件上镀上一层或多层 薄膜来改变光的传播特性,其基本上是 借由干涉作用来实现效果的。
光学薄膜及其应用
减反膜 高反膜 能量分光膜 光谱分光膜 带通滤光片
减反膜
可以减少元件 表面的反射率 而提高其透射 率。日常生活 中的眼镜普遍 都镀有减反射 膜。
工艺流程
膜系设计 基片清洗 工装夹具准备
真空室清洁、装夹具、基片、膜料 抽真空 材料预熔 离子清洗、基片加温 镀膜 光谱测量
镀膜材料
TiO2
SiO2
ZnS
MgF2
Ta2O5
Al2O3
ZrO2
注意事项
开机前注意水电气是否正常 光控系统灯源开启后需稳定60min 镀膜前检查光控片、晶控片寿命 开真空室对内部进行操作时,如加料、 清洁,需盖上离子源的防护板,防止离 子源栅网损坏
注意事项
开机后需等待光度计各部件初始化,然 后进行相关操作 测量时不要使仪器产生振动,影响测量 精度 测量过程中不要打开样品仓 在更换反射、透射附件时必须关闭总电 源并拔掉电源线
操作规程
打开总电源,等待设备初始化 打开“PerkinElmer UV WinLab”软件 新建“Methods”,设置测量范围 点击“Autozero”进行校准 放入待测样品,点击“start”,进行测量
只允许一个谱 段的光透过, 其余谱段的光 不允许通过, 例如在数码投 影仪上的应用
S0595 090506-1200 UVIR+AR6L on customer BK7 new O2 Ar
100 95 90 85 80 75 70 65 60 T% 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 300 330 360 390 420
石英晶体监控系统(XTC-3)
利用石英晶体振荡频率 的变化进行测量,可监 控蒸发速率 6片旋转式水晶膜厚传 感器
XTC-3晶控性能
膜厚精度:0.5% 膜厚表示分辨率:0.1nm 速率表示分辨率:0.01nm/s
光Байду номын сангаас膜厚监控系统
光学膜厚监控系统
根据薄膜的反 射光强度随着 薄膜的厚度而 变化进行监控。
* :二次电子的影响:使膜层结构粗糙,散射增加
离子辅助成膜工艺示意图
离子源辅助沉积(IAD)的作用
填充密度提高:折射率提高 波长漂移减少; 增强了膜层的结合力、耐摩擦能力、机 械强度、提高表面光洁度; 减少膜层的吸收和散射;
RF离子源
RF离子源系统组成
射频离子源 中和器 离子源电源系统 工作气体导入系统和流量控制仪
多点反射式监控片
光学膜厚监控系统性能
波长范围:350~1100nm 波长精度:<±1nm 波长重复性:±0.25 nm 稳定性:<±0.1%/h(点灯60分钟后,环境 温度稳定,波长500nm)
光控与晶控比较
信号呈线性变化,易于监控沉积速率 信号呈正弦变化,难于监控沉积速率
监控系统简单,易安装,成本低
操作规程
开机前检查水电气处于正常状态 打开总电源 打开UPS电源 运行电脑主程序,进入“Pump down/Auto stop”界面,设定开机时间,并 点击“pump down”,自动进行冷泵再生过程 清理真空室,补充镀膜材料,放入样品 关闭真空腔门,运行“CHAMBER EXHAUST”抽真空 打开ACS软件,在“Melting”中选择熔源程序,在“Process”中选择蒸发程 序,确认无误后点击“Start”,自动运行熔料、蒸镀过程 镀膜结束后,运行“CHAMBER VENT”,向真空室充气
控制系统复杂,成本高
没有误差补偿机理
膜厚误差有自动补偿机理
不能实时反映膜厚的光学特性
能反映反射率、透射率等光学信息
对超多层,特别是较厚膜层困难
易于监控多层膜
工艺影响因素
温度:基板温度越高,蒸汽分子越容易 在基板表面迁移,增大膜层的聚集密 度;吸附在基板表面的残余气体分子减 少,从而增加了淀积分子在基板上的附 着力。
测量结束后,关闭软件、分光光度计电 源
上机培训价格2000元/人(暂定)
光谱测量-Lambda750
双光路系统
Lambda750性能
光谱范围:190-3300nm URA通用反射附件:可进行8°-68°反 射测量 偏振光测量:300-2600nm 波长精度:±0.1nm 波长重复性:<0.06nm 样品尺寸:反射12mm×6mm,透射 25mm×10mm
A1
450 480
A2
510
A3
540 570
B1
600 630
B2
660
690 720
Target
750
B3
780
810
C1
840 870
C2
900
C3
930 960
990 1020 1050 1080 1110
Wavelength (nm)
光学镀膜机(OTFC-900)
真空系统 电子枪与离子源 膜厚监控系统
离子源图片
RF离子源性能
栅网尺寸:10cm 最大射频功率:600W(13.56MHz) 束电圧:100V~1500V 最大束电流:500mA 离子流密度分布:±10%以内 加速电压:100V~1000V 最大中和电流:1500mA
膜厚监控系统
几何厚度:膜层的物理厚度或实际厚度 光学厚度:几何厚度与膜层折射率的乘积
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