1 Mga prinsipyo sa optical films
Niini nga artikulo, atong ipaila ang mga prinsipyo sa optical thin films, kasagarang gigamit nga software sa disenyo ug teknolohiya sa coating.
Ang sukaranan nga prinsipyo kung ngano nga ang mga optical film mahimo’g makab-ot ang talagsaon nga mga gimbuhaton sama sa anti-reflection, taas nga pagpamalandong o pagbulag sa kahayag mao ang manipis nga pelikula nga interference sa kahayag. Ang nipis nga mga pelikula kasagaran gilangkuban sa usa o daghan pa nga mga grupo sa taas nga refractive index nga mga layer sa materyal ug ubos nga refractive index nga materyal nga mga layer nga alternately superimposed. Kini nga mga materyal nga layer sa pelikula kasagaran mga oxide, metal o fluoride. Pinaagi sa pagbutang sa gidaghanon, gibag-on ug lain-laing mga lut-od sa pelikula sa pelikula, Ang kalainan sa refractive index tali sa mga lut-od mahimong mag-regulate sa interference sa mga light beam tali sa mga layer sa pelikula aron makuha ang gikinahanglan nga mga gimbuhaton.
Atong kuhaon ang usa ka sagad nga anti-reflection coating isip usa ka pananglitan aron ihulagway kini nga panghitabo. Aron mapadako o makunhuran ang interference, ang optical nga gibag-on sa coating layer kasagaran 1/4 (QWOT) o 1/2 (HWOT). Sa numero sa ubos, ang refractive index sa medium nga insidente mao ang n0, ug ang refractive index sa substrate mao ang ns. Busa, ang usa ka hulagway sa refractive index sa materyal nga pelikula nga makahimo og interference cancellation kondisyon mahimong kalkulado. Ang kahayag nga sinag nga gipakita sa ibabaw nga nawong sa pelikula nga layer mao ang R1, Ang kahayag nga sinag nga gipakita sa ubos nga nawong sa pelikula mao ang R2. Kung ang optical nga gibag-on sa pelikula mao ang 1/4 wavelength, ang kalainan sa optical path tali sa R1 ug R2 mao ang 1/2 wavelength, ug ang mga kondisyon sa interference nahimamat, sa ingon nagpatunghag interference nga makadaot nga interference. Phenomenon.
Niining paagiha, ang intensity sa reflected beam nahimong gamay kaayo, sa ingon nakab-ot ang katuyoan sa anti-reflection.
2 Optical thin film design software
Aron mapadali ang mga technician sa pagdesinyo sa mga sistema sa pelikula nga nagtagbo sa lainlaing piho nga mga gimbuhaton, ang manipis nga software sa disenyo sa pelikula naugmad. Ang software sa disenyo nag-apil sa kasagarang gigamit nga mga materyales sa patong ug sa ilang mga parameter, simulation sa layer sa pelikula ug mga algorithm sa pag-optimize ug mga function sa pagtuki, nga nagpasayon sa mga technician sa pagpalambo ug pag-analisar. Nagkalainlain nga sistema sa pelikula. Ang kasagarang gigamit nga software sa disenyo sa pelikula mao ang mosunod:
A.TFCalc
Ang TFCalc usa ka unibersal nga himan alang sa optical thin film design ug analysis. Mahimo kining gamiton sa pagdesinyo sa nagkalain-laing matang sa anti-reflection, high-reflection, bandpass, spectroscopic, phase ug uban pang sistema sa pelikula. Ang TFCalc makahimo sa pagdesinyo ug double-sided film system sa usa ka substrate, nga adunay hangtod sa 5,000 ka film layer sa usa ka surface. Gisuportahan niini ang pag-input sa mga pormula sa stack sa pelikula ug mahimo’g ma-simulate ang lainlaing mga lahi sa suga: sama sa mga cone beam, random radiation beam, ug uban pa. reflectivity, transmittance, absorbance, phase, ellipsometry parameters ug uban pang mga target sa sistema sa pelikula. Ang software naghiusa sa lainlaing mga function sa pag-analisa, sama sa reflectivity, transmittance, absorbance, ellipsometry parameter analysis, electric field intensity distribution curve, film system reflection ug transmission color analysis, crystal control curve kalkulasyon, film layer tolerance ug sensitivity analysis, Yield analysis, etc. Ang operasyon interface sa TFCalc mao ang mosunod:
Sa interface sa operasyon nga gipakita sa ibabaw, pinaagi sa pag-input sa mga parameter ug mga kondisyon sa utlanan ug pag-optimize, makakuha ka usa ka sistema sa pelikula nga makatubag sa imong mga panginahanglan. Ang operasyon medyo yano ug dali gamiton.
B. Kinahanglanon nga Macleod
Ang Essential Macleod usa ka kompleto nga optical film analysis ug design software package nga adunay tinuod nga multi-document operation interface. Makatagbo kini sa lainlaing mga kinahanglanon sa disenyo sa optical coating, gikan sa yano nga single-layer nga mga pelikula hangtod sa estrikto nga spectroscopic nga mga pelikula. , mahimo usab kini magtimbang-timbang sa wavelength division multiplexing (WDM) ug dense wavelength division multiplexing (DWDM) filters. Mahimo kini nga magdesinyo gikan sa wala o ma-optimize ang mga naglungtad nga mga disenyo, ug mahimo nga mag-survey sa mga sayup sa disenyo. Kini dato sa mga gimbuhaton ug gamhanan.
Ang disenyo nga interface sa software gipakita sa hulagway sa ubos:
C. OptiLayer
Ang OptiLayer software nagsuporta sa tibuok proseso sa optical thin films: mga parameter - disenyo - produksyon - inversion analysis. Naglakip kini sa tulo ka bahin: OptiLayer, OptiChar, ug OptiRE. Adunay usab OptiReOpt dynamic link library (DLL) nga makapauswag sa mga gimbuhaton sa software.
Gisusi sa OptiLayer ang function sa ebalwasyon gikan sa disenyo hangtod sa target, nakab-ot ang target sa disenyo pinaagi sa pag-optimize, ug nagpahigayon sa pagtuki sa sayup sa wala pa ang produksiyon. Gisusi sa OptiChar ang kalainan sa function tali sa layer nga materyal nga spectral nga mga kinaiya ug ang gisukod nga spectral nga mga kinaiya sa ilawom sa lainlaing hinungdanon nga mga hinungdan sa manipis nga teorya sa pelikula, ug nakakuha usa ka labi ka maayo ug realistiko nga modelo sa materyal nga layer ug ang impluwensya sa matag hinungdan sa karon nga disenyo, nga nagpunting sa paggamit Unsa mga hinungdan kinahanglan nga tagdon sa diha nga ang pagdesinyo niini nga layer sa mga materyales? Gisusi sa OptiRE ang spectral nga mga kinaiya sa modelo sa disenyo ug ang spectral nga mga kinaiya sa modelo nga gisukod sa eksperimento human sa produksyon. Pinaagi sa inversion sa inhenyero, nakakuha kami pipila ka mga sayup nga nahimo sa panahon sa produksiyon ug gipakaon sila balik sa proseso sa produksiyon aron magiya ang produksiyon. Ang mga module sa ibabaw mahimong ma-link pinaagi sa dinamikong link library function, sa ingon makaamgo sa mga gimbuhaton sama sa disenyo, pagbag-o ug real-time nga pagmonitor sa usa ka serye sa mga proseso gikan sa disenyo sa pelikula ngadto sa produksyon.
3 Teknolohiya sa coating
Sumala sa lain-laing mga pamaagi sa plating, kini mahimong bahinon ngadto sa duha ka mga kategoriya: kemikal sapaw teknolohiya ug pisikal nga sapaw teknolohiya. Ang teknolohiya sa kemikal nga patong sa panguna gibahin sa pagpaunlod nga plating ug spray plating. Kini nga teknolohiya mas makahugaw ug adunay dili maayo nga performance sa pelikula. Hinay-hinay kining gipulihan sa bag-ong henerasyon sa teknolohiya sa physical coating. Ang pisikal nga coating gihimo pinaagi sa vacuum evaporation, ion plating, ug uban pa. Ang vacuum coating usa ka paagi sa pag-alisngaw (o sputtering) nga mga metal, compound ug uban pang mga materyales sa pelikula sa usa ka vacuum aron ibutang kini sa substrate nga tabonan. Sa usa ka vacuum nga palibot, ang mga kagamitan sa coating adunay gamay nga mga hugaw, nga makapugong sa oksihenasyon sa materyal nga nawong ug makatabang sa pagsiguro sa spectral nga pagkaparehas ug pagkaporma sa gibag-on sa pelikula, mao nga kini kaylap nga gigamit.
Ubos sa normal nga mga kahimtang, ang 1 nga presyur sa atmospera mga 10 hangtod sa gahum sa 5 Pa, ug ang presyur sa hangin nga gikinahanglan alang sa vacuum coating kasagaran 10 sa gahum sa 3 Pa ug pataas, nga nahisakop sa taas nga vacuum coating. Sa vacuum coating, ang nawong sa optical components kinahanglan nga limpyo kaayo, mao nga ang vacuum chamber sa panahon sa pagproseso kinahanglan usab nga limpyo kaayo. Sa pagkakaron, ang paagi sa pagkuha sa usa ka limpyo nga vacuum nga palibot mao ang kasagaran sa paggamit sa vacuuming. Oil diffusion pumps, Usa ka molecular pump o condensation pump gigamit aron makuha ang vacuum ug makakuha og taas nga vacuum nga palibot. Ang oil diffusion pumps nanginahanglan makapabugnaw nga tubig ug backing pump. Dagko sila sa gidak-on ug nag-ut-ot sa taas nga enerhiya, nga mahimong hinungdan sa polusyon sa proseso sa coating. Ang mga molekular nga bomba kasagarang nagkinahanglan ug backing pump aron makatabang sa ilang trabaho ug mahal. Sa kasukwahi, ang mga condensation pump dili hinungdan sa polusyon. , wala magkinahanglan og backing pump, adunay taas nga kahusayan ug maayo nga kasaligan, mao nga kini labing angay alang sa optical vacuum coating. Ang internal nga lawak sa usa ka komon nga vacuum coating machine gipakita sa hulagway sa ubos:
Sa vacuum coating, ang materyal nga pelikula kinahanglan nga ipainit sa usa ka gas nga estado ug dayon ibutang sa ibabaw sa substrate aron mahimong usa ka layer sa pelikula. Sumala sa lain-laing mga pamaagi sa plating, kini mahimong bahinon ngadto sa tulo ka mga matang: thermal evaporation pagpainit, sputtering pagpainit ug ion plating.
Ang pagpainit sa thermal evaporation kasagaran naggamit sa resistensya nga wire o high-frequency induction aron mapainit ang crucible, aron ang materyal nga pelikula sa crucible gipainit ug naalisngaw aron mahimong usa ka coating.
Ang pagpainit sa sputtering gibahin sa duha ka matang: pagpainit sa ion beam sputtering ug pagpainit sa magnetron sputtering. Ion beam sputtering pagpainit naggamit sa usa ka ion gun sa pagpagawas sa usa ka ion beam. Ang ion beam mobomba sa target sa usa ka anggulo sa insidente ug mobuswak sa ibabaw nga layer niini. mga atomo, nga nagdeposito sa ibabaw sa substrate aron maporma ang usa ka nipis nga pelikula. Ang nag-unang disbentaha sa ion beam sputtering mao nga ang lugar nga gibombahan sa target nga nawong gamay ra kaayo ug ang deposition rate kasagaran ubos. Magnetron sputtering pagpainit nagpasabot nga ang mga electron accelerate ngadto sa substrate ubos sa aksyon sa usa ka electric field. Atol niini nga proseso, ang mga electron nabangga sa argon gas atoms, ionizing sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga argon ion ug electron. Ang mga electron molupad padulong sa substrate, ug ang mga argon ion gipainit sa electric field. Ang target gipaspasan ug gibombahan ubos sa aksyon sa target, ug ang neyutral nga target nga mga atomo sa target gibutang sa substrate aron maporma ang usa ka pelikula. Ang Magnetron sputtering gihulagway pinaagi sa taas nga rate sa pagporma sa pelikula, ubos nga temperatura sa substrate, maayo nga pagdikit sa pelikula, ug mahimo nga makab-ot ang dako nga lugar nga coating.
Ion plating nagtumong sa usa ka pamaagi nga naggamit gas discharge sa partially ionize gas o evaporated substances, ug deposito evaporated substances sa usa ka substrate ubos sa bombardment sa gas ions o evaporated substance ions. Ang Ion plating usa ka kombinasyon sa vacuum evaporation ug sputtering technology. Gihiusa niini ang mga bentaha sa mga proseso sa evaporation ug sputtering ug mahimo nga magsul-ob sa mga workpiece nga adunay komplikado nga mga sistema sa pelikula.
4 Konklusyon
Niini nga artikulo, una natong gipaila ang sukaranang mga prinsipyo sa optical films. Pinaagi sa pagtakda sa gidaghanon ug gibag-on sa pelikula ug ang kalainan sa refractive index tali sa lain-laing mga layer sa pelikula, makab-ot nato ang interference sa mga light beam sa taliwala sa mga layer sa pelikula, sa ingon makuha ang gikinahanglan nga Film layer function. Kini nga artikulo dayon nagpaila sa kasagarang gigamit nga software sa pagdesinyo sa pelikula aron mahatagan ang tanan og pasiunang pagsabot sa disenyo sa pelikula. Sa ikatulo nga bahin sa artikulo, naghatag kami usa ka detalyado nga pasiuna sa teknolohiya sa coating, nga nagpunting sa teknolohiya sa vacuum coating nga kaylap nga gigamit sa praktis. Nagtuo ko nga pinaagi sa pagbasa niini nga artikulo, ang tanan adunay mas maayo nga pagsabut sa optical coating. Sa sunod nga artikulo, among ipaambit ang pamaagi sa pagsulay sa coating sa mga sangkap nga adunay sapaw, busa padayon nga tutok.
Kontaka:
Email:info@pliroptics.com ;
Telepono/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Idugang: Building 1, No.1558, intelligence road, qingbaijiang, chengdu, sichuan, china
Panahon sa pag-post: Abr-10-2024
