1 Prinsipes fan optyske films
Yn dit artikel sille wy de prinsipes yntrodusearje fan optyske tinne films, gewoan brûkte ûntwerpsoftware en coatingtechnology.
It basisprinsipe fan wêrom't optyske films unike funksjes kinne berikke lykas anty-refleksje, hege refleksje of ljochtsplitsing is de tinne-film ynterferinsje fan ljocht. Tinne films binne meastentiids gearstald út ien of mear groepen fan hege brekking yndeks materiaal lagen en lege brekking yndeks materiaal lagen ôfwikseljend boppe. Dizze filmlaachmaterialen binne oer it algemien oksides, metalen of fluoriden. Troch it ynstellen fan it oantal, dikte en ferskillende filmlagen fan 'e film, It ferskil yn brekingsyndeks tusken lagen kin de ynterferinsje fan ljochtbalken tusken filmlagen regelje om de fereaske funksjes te krijen.
Litte wy in gewoane anty-refleksjecoating nimme as foarbyld om dit ferskynsel te yllustrearjen. Om maksimalisearjen of ferminderjen ynterferinsje, de optyske dikte fan de coating laach is meastal 1/4 (QWOT) of 1/2 (HWOT). Yn de figuer hjirûnder is de brekingsyndeks fan it ynfallende medium n0, en de brekingsyndeks fan it substraat is ns. Dêrom kin in byld fan 'e brekingsyndeks fan it filmmateriaal dat kin produsearje ynterferinsje cancellation betingsten wurde berekkene. De ljocht beam wjerspegele troch it boppeste oerflak fan de film laach is R1, De ljocht beam wjerspegele troch de ûnderste oerflak fan de film is R2. As de optyske dikte fan 'e film 1/4 golflingte is, is it optyske paadferskil tusken R1 en R2 1/2 golflingte, en de ynterferinsjebetingsten wurde foldien, en produsearret dus ynterferinsje destruktive ynterferinsje. Ferskynsel.
Op dizze manier wurdt de yntinsiteit fan 'e reflektearre beam tige lyts, wêrtroch it doel fan anty-refleksje wurdt berikt.
2 Optical tinne film design software
Om technici te fasilitearjen om filmsystemen te ûntwerpen dy't oan ferskate spesifike funksjes foldwaan, is software foar tinnefilmûntwerp ûntwikkele. De ûntwerpsoftware yntegreart algemien brûkte coatingmaterialen en har parameters, filmlaachsimulaasje en optimalisaasjealgoritmen en analysefunksjes, wêrtroch it makliker is foar technici om te ûntwikkeljen en te analysearjen. Ferskate film systemen. Faak brûkte software foar filmûntwerp binne as folgjend:
A.TFCalc
TFCalc is in universele ark foar optyske tinne film ûntwerp en analyze. It kin brûkt wurde om ferskate soarten anty-refleksje, hege refleksje, bandpass, spektroskopyske, faze en oare filmsystemen te ûntwerpen. TFCalc kin in dûbelsidich filmsysteem ûntwerpe op in substraat, mei maksimaal 5.000 filmlagen op ien oerflak. It stipet de ynfier fan filmstapelformules en kin ferskate soarten ferljochting simulearje: lykas kegelbalken, willekeurige strielingsbalken, ensfh. Twads hat de software bepaalde optimisaasjefunksjes, en kin metoaden brûke lykas ekstreme wearde en fariaasjemetoaden om de optimalisearjen fan de reflectivity, transmittance, absorbance, faze, ellipsometry parameters en oare doelen fan it film systeem. De software yntegreart ferskate analysefunksjes, lykas reflektiviteit, transmittânsje, absorbânsje, ellipsometryparameteranalyse, ferdielingskromme fan elektryske fjildintensiteit, refleksje fan filmsysteem en kleuranalyse foar oerdracht, berekkening fan kristalkontrôlekurve, filmlaachtolerânsje en gefoelichheidsanalyse, opbringstanalyse, ensfh. De operaasje-ynterface fan TFCalc is as folget:
Yn de hjirboppe werjûn operaasje-ynterface, troch parameters en grinsbetingsten yn te fieren en te optimalisearjen, kinne jo in filmsysteem krije dat foldocht oan jo behoeften. De operaasje is relatyf ienfâldich en maklik te brûken.
B. Essential Macleod
Essential Macleod is in folslein softwarepakket foar optyske filmanalyse en ûntwerp mei in wirklike ynterface foar multi-dokumint operaasje. It kin foldwaan oan ferskate easken yn optyske coating design, fan ienfâldige single-layer films oan strang spektroskopyske films. , It kin ek evaluearje golflingte divyzje multiplexing (WDM) en dichte golflingte divyzje multiplexing (DWDM) filters. It kin ûntwerp fanôf it begjin of besteande ûntwerpen optimalisearje, en kin flaters yn it ûntwerp ûndersykje. It is ryk oan funksjes en machtich.
De ûntwerpynterface fan 'e software wurdt werjûn yn' e ôfbylding hjirûnder:
C. OptiLayer
OptiLayer-software stipet it heule proses fan optyske tinne films: parameters - ûntwerp - produksje - inversion-analyse. It omfettet trije dielen: OptiLayer, OptiChar, en OptiRE. D'r is ek in OptiReOpt dynamic link bibleteek (DLL) dy't de funksjes fan 'e software kin ferbetterje.
OptiLayer ûndersiket de evaluaasjefunksje fan ûntwerp nei doel, berikt it ûntwerpdoel troch optimalisaasje, en fiert pre-produksje flateranalyse. OptiChar ûndersiket de ferskilfunksje tusken de spektrale skaaimerken fan it laachmateriaal en har mjitten spektrale skaaimerken ûnder ferskate wichtige faktoaren yn tinnefilmteory, en krijt in better en realistysk laachmateriaalmodel en de ynfloed fan elke faktor op it hjoeddeistige ûntwerp, en wiist op it gebrûk Wat faktoaren moatte wurde beskôge by it ûntwerpen fan dizze laach fan materialen? OptiRE ûndersiket de spektrale skaaimerken fan it ûntwerpmodel en de spektrale skaaimerken fan it model mjitten eksperiminteel nei produksje. Troch engineering inversion krije wy wat flaters generearre tidens produksje en feed se werom nei it produksjeproses om produksje te begelieden. De boppesteande modules kinne wurde keppele troch de dynamyske keppeling bibleteek funksje, dêrmei it realisearjen fan funksjes lykas ûntwerp, wiziging en real-time monitoring yn in rige fan prosessen fan film design oant produksje.
3 Coating technology
Neffens ferskate platingmetoaden kin it wurde ferdield yn twa kategoryen: gemyske coatingtechnology en fysike coatingtechnology. Gemyske coating technology is benammen ferdield yn immersion plating en spray plating. Dizze technology is mear fersmoargjend en hat minne filmprestaasjes. It wurdt stadichoan ferfongen troch in nije generaasje fan fysike coating technology. Fysike coating wurdt útfierd troch fakuüm ferdamping, ion plating, ensfh Vacuum coating is in metoade fan evaporating (of sputtering) metalen, ferbiningen en oare film materialen yn in fakuüm te deponearje se op it substraat wurde coated. Yn in fakuüm omjouwing hat coating apparatuer minder ûnreinheden, dat kin foarkomme oksidaasje fan it materiaal oerflak en helpe te garandearjen de spektrale uniformiteit en dikte gearhing fan de film, dus it wurdt in soad brûkt.
Under normale omstannichheden, 1 atmosfearyske druk is oer 10 oan 'e macht fan 5 Pa, en de lucht druk nedich foar fakuüm coating is oer it algemien 10 oan' e macht fan 3 Pa en boppe, dat heart ta hege fakuüm coating. By fakuümcoating moat it oerflak fan optyske komponinten tige skjin wêze, sadat de fakuümkeamer by it ferwurkjen ek tige skjin moat wêze. Op it stuit is de manier om in skjinne fakuümomjouwing te krijen oer it algemien it brûken fan stofsûgjen. Oaljediffusjonspompen, In molekulêre pomp as kondensaasjepomp wurdt brûkt om fakuüm te ekstrahearjen en in hege fakuümomjouwing te krijen. Oaljediffusjonspompen fereaskje koelwetter en in stipepomp. Se binne grut yn grutte en ferbrûke hege enerzjy, dat sil feroarsaakje fersmoarging oan it coating proses. Molekulêre pompen hawwe meastentiids in stipepomp nedich om te helpen yn har wurk en binne djoer. Yn tsjinstelling ta feroarsaakje kondenspompen gjin fersmoarging. , net nedich in backing pomp, hat hege effisjinsje en goede betrouberens, dus it is meast geskikt foar optyske fakuüm coating. De ynterne keamer fan in mienskiplike fakuüm coating masine wurdt werjûn yn de figuer hjirûnder:
Yn fakuüm coating, it film materiaal moat wurde ferwaarme ta in gasfoarmige steat en dan dellein op it oerflak fan it substraat te foarmjen in film laach. Neffens de ferskillende plating metoaden, it kin wurde ferdield yn trije soarten: termyske ferdamping ferwaarming, sputtering ferwaarming en ion plating.
Thermal ferdamping ferwaarming meastal brûkt ferset tried of hege-frekwinsje induction te ferwaarmjen de kroes, sadat it film materiaal yn 'e kroes wurdt ferwaarme en ferdampt te foarmjen in coating.
Sputtering ferwaarming is ferdield yn twa soarten: ion beam sputtering ferwaarming en magnetron sputtering ferwaarming. Ion beam sputtering ferwaarming brûkt in ion gun te emit in ion beam. De ionbeam bombardearret it doel yn in bepaalde ynfallende hoeke en sputtert syn oerflaklaach út. atomen, dy't deponearje op it oerflak fan it substraat om in tinne film te foarmjen. It wichtichste neidiel fan ion beam sputtering is dat it gebiet bombardeard op it doel oerflak is te lyts en de deposition rate is oer it algemien leech. Magnetron sputterende ferwaarming betsjut dat elektroanen fersnelle nei it substraat ûnder de aksje fan in elektrysk fjild. Tidens dit proses botse elektroanen mei argongasatomen, en ionisearje in grut oantal argon-ionen en elektroanen. De elektroanen fleane nei it substraat, en de argon-ionen wurde ferwaarme troch it elektryske fjild. It doel wurdt fersneld en bombardeard ûnder de aksje fan it doel, en de neutrale doelatomen yn it doel wurde dellein op it substraat om in film te foarmjen. Magnetron sputtering wurdt skaaimerke troch hege film formaasje rate, lege substraat temperatuer, goede film adhesion, en kin berikke in grut gebiet coating.
Ion plating ferwiist nei in metoade dy't brûkt gas discharge foar in part ionize gas of ferdampte stoffen, en ôfsettings ferdampt stoffen op in substraat ûnder it bombardemint fan gas ioanen of ferdampt stof ioanen. Ion plating is in kombinaasje fan fakuüm ferdamping en sputtering technology. It kombinearret de foardielen fan ferdampings- en sputterprosessen en kin wurkstikken mei komplekse filmsystemen coatearje.
4 Konklúzje
Yn dit artikel yntrodusearje wy earst de basisprinsipes fan optyske films. Troch it oantal en dikte fan 'e film en it ferskil yn brekingsyndeks tusken ferskate filmlagen yn te stellen, kinne wy de ynterferinsje fan ljochtbalken tusken de filmlagen berikke, en dêrmei de fereaske filmlaachfunksje krije. Dit artikel yntrodusearret dan gewoan brûkte software foar filmûntwerp om elkenien in foarriedich begryp fan filmûntwerp te jaan. Yn it tredde diel fan it artikel jouwe wy in detaillearre ynlieding oer coating technology, rjochte op de fakuüm coating technology dat wurdt in soad brûkt yn de praktyk. Ik leau dat troch it lêzen fan dit artikel, elkenien sil hawwe in better begryp fan optyske coating. Yn it folgjende artikel sille wy de coating-testmetoade diele fan 'e coated komponinten, dus bliuw op 'e hichte.
Kontakt:
Email:info@pliroptics.com ;
Tillefoan / WhatsApp / Wechat: 86 19013265659
Add: Building 1, No.1558, Intelligence Road, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Sina
Post tiid: Apr-10-2024
