ઓપ્ટિકલ ફિલ્મોના 1 સિદ્ધાંતો
આ લેખમાં, અમે ઓપ્ટિકલ પાતળી ફિલ્મો, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ડિઝાઇન સોફ્ટવેર અને કોટિંગ ટેકનોલોજીના સિદ્ધાંતો રજૂ કરીશું.
ઓપ્ટિકલ ફિલ્મો શા માટે પ્રતિબિંબ વિરોધી, ઉચ્ચ પ્રતિબિંબ અથવા પ્રકાશ વિભાજન જેવા અનન્ય કાર્યો પ્રાપ્ત કરી શકે છે તેનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત પ્રકાશની પાતળી-ફિલ્મ હસ્તક્ષેપ છે. પાતળી ફિલ્મો સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ મટીરીયલ લેયરના એક અથવા વધુ જૂથો અને નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઈન્ડેક્સ મટીરીયલ સ્તરોથી બનેલી હોય છે. આ ફિલ્મ સ્તર સામગ્રી સામાન્ય રીતે ઓક્સાઇડ, ધાતુઓ અથવા ફ્લોરાઇડ્સ છે. ફિલ્મની સંખ્યા, જાડાઈ અને વિવિધ ફિલ્મ સ્તરોને સેટ કરીને, સ્તરો વચ્ચેના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં તફાવત જરૂરી કાર્યો મેળવવા માટે ફિલ્મ સ્તરો વચ્ચેના પ્રકાશ બીમની દખલને નિયંત્રિત કરી શકે છે.
ચાલો આ ઘટનાને સમજાવવા માટે એક સામાન્ય પ્રતિબિંબ વિરોધી કોટિંગને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ. દખલગીરી વધારવા અથવા ઘટાડવા માટે, કોટિંગ લેયરની ઓપ્ટિકલ જાડાઈ સામાન્ય રીતે 1/4 (QWOT) અથવા 1/2 (HWOT) હોય છે. નીચેની આકૃતિમાં, ઘટના માધ્યમનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n0 છે, અને સબસ્ટ્રેટનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ns છે. તેથી, ફિલ્મ સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સનું ચિત્ર કે જે દખલગીરી રદ કરવાની સ્થિતિ પેદા કરી શકે છે તેની ગણતરી કરી શકાય છે. ફિલ્મ સ્તરની ઉપરની સપાટી દ્વારા પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ બીમ R1 છે, ફિલ્મની નીચેની સપાટી દ્વારા પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ બીમ R2 છે. જ્યારે ફિલ્મની ઓપ્ટિકલ જાડાઈ 1/4 તરંગલંબાઇ હોય છે, ત્યારે R1 અને R2 વચ્ચેનો ઓપ્ટિકલ પાથ તફાવત 1/2 તરંગલંબાઇનો હોય છે, અને દખલગીરીની શરતો પૂરી થાય છે, આમ દખલગીરી વિનાશક હસ્તક્ષેપ પેદા કરે છે. ઘટના.
આ રીતે, પ્રતિબિંબિત બીમની તીવ્રતા ખૂબ નાની થઈ જાય છે, જેનાથી પ્રતિબિંબ વિરોધી હેતુ પ્રાપ્ત થાય છે.
2 ઓપ્ટિકલ પાતળી ફિલ્મ ડિઝાઇન સોફ્ટવેર
વિવિધ વિશિષ્ટ કાર્યોને પૂર્ણ કરતી ફિલ્મ સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરવા માટે ટેકનિશિયનોને સુવિધા આપવા માટે, પાતળા ફિલ્મ ડિઝાઇન સોફ્ટવેર વિકસાવવામાં આવ્યા છે. ડિઝાઇન સોફ્ટવેર સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી કોટિંગ સામગ્રી અને તેમના પરિમાણો, ફિલ્મ લેયર સિમ્યુલેશન અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન અલ્ગોરિધમ્સ અને વિશ્લેષણ કાર્યોને એકીકૃત કરે છે, જે ટેકનિશિયન માટે વિકાસ અને વિશ્લેષણ કરવાનું સરળ બનાવે છે. વિવિધ ફિલ્મ સિસ્ટમો. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ફિલ્મ ડિઝાઇન સોફ્ટવેર નીચે મુજબ છે:
A.TFCalc
TFCalc એ ઓપ્ટિકલ પાતળી ફિલ્મ ડિઝાઇન અને વિશ્લેષણ માટેનું સાર્વત્રિક સાધન છે. તેનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારના વિરોધી પ્રતિબિંબ, ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબ, બેન્ડપાસ, સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક, તબક્કા અને અન્ય ફિલ્મ સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરવા માટે થઈ શકે છે. TFCalc સબસ્ટ્રેટ પર ડબલ-સાઇડેડ ફિલ્મ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરી શકે છે, એક સપાટી પર 5,000 જેટલા ફિલ્મ સ્તરો સાથે. તે ફિલ્મ સ્ટેક ફોર્મ્યુલાના ઇનપુટને સપોર્ટ કરે છે અને વિવિધ પ્રકારની લાઇટિંગનું અનુકરણ કરી શકે છે: જેમ કે શંકુ બીમ, રેન્ડમ રેડિયેશન બીમ, વગેરે. બીજું, સોફ્ટવેરમાં ચોક્કસ ઓપ્ટિમાઇઝેશન ફંક્શન્સ છે, અને તે ઓપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે આત્યંતિક મૂલ્ય અને વિવિધતા પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકે છે. પ્રતિબિંબ, ટ્રાન્સમિટન્સ, શોષણ, તબક્કો, એલિપ્સમેટ્રી પરિમાણો અને ફિલ્મ સિસ્ટમના અન્ય લક્ષ્યો. સોફ્ટવેર વિવિધ વિશ્લેષણ કાર્યોને એકીકૃત કરે છે, જેમ કે પરાવર્તકતા, ટ્રાન્સમિટન્સ, શોષકતા, એલિપ્સમેટ્રી પેરામીટર વિશ્લેષણ, ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ ઇન્ટેન્સિટી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન કર્વ, ફિલ્મ સિસ્ટમ રિફ્લેક્શન અને ટ્રાન્સમિશન કલર એનાલિસિસ, ક્રિસ્ટલ કંટ્રોલ કર્વ ગણતરી, ફિલ્મ લેયર ટોલરન્સ અને સેન્સિટિવિટી એનાલિસિસ, યિઅલડ એનાલિસિસ વગેરે. TFCalc નું ઓપરેશન ઇન્ટરફેસ નીચે મુજબ છે:
ઉપર બતાવેલ ઑપરેશન ઈન્ટરફેસમાં, પરિમાણો અને સીમાની પરિસ્થિતિઓને ઇનપુટ કરીને અને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, તમે તમારી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતી ફિલ્મ સિસ્ટમ મેળવી શકો છો. ઓપરેશન પ્રમાણમાં સરળ અને ઉપયોગમાં સરળ છે.
B. આવશ્યક મેકલિયોડ
એસેન્શિયલ મેક્લિયોડ એ એક સંપૂર્ણ ઓપ્ટિકલ ફિલ્મ વિશ્લેષણ અને ડિઝાઇન સોફ્ટવેર પેકેજ છે જેમાં સાચા મલ્ટી-ડોક્યુમેન્ટ ઓપરેશન ઇન્ટરફેસ છે. તે સરળ સિંગલ-લેયર ફિલ્મોથી લઈને કડક સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક ફિલ્મો સુધીની ઓપ્ટિકલ કોટિંગ ડિઝાઇનમાં વિવિધ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે. , તે વેવલેન્થ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ (WDM) અને ગાઢ તરંગલંબાઇ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ (DWDM) ફિલ્ટર્સનું મૂલ્યાંકન પણ કરી શકે છે. તે શરૂઆતથી ડિઝાઇન કરી શકે છે અથવા હાલની ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકે છે, અને ડિઝાઇનમાં ભૂલોનું સર્વેક્ષણ કરી શકે છે. તે કાર્યોમાં સમૃદ્ધ અને શક્તિશાળી છે.
સૉફ્ટવેરનું ડિઝાઇન ઇન્ટરફેસ નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે:
C. OptiLayer
OptiLayer સોફ્ટવેર ઓપ્ટિકલ પાતળી ફિલ્મોની સમગ્ર પ્રક્રિયાને સપોર્ટ કરે છે: પરિમાણો - ડિઝાઇન - ઉત્પાદન - વ્યુત્ક્રમ વિશ્લેષણ. તેમાં ત્રણ ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: OptiLayer, OptiChar અને OptiRE. ત્યાં એક OptiReOpt ડાયનેમિક લિંક લાઇબ્રેરી (DLL) પણ છે જે સોફ્ટવેરના કાર્યોને વધારી શકે છે.
OptiLayer ડિઝાઇનથી લક્ષ્ય સુધી મૂલ્યાંકન કાર્યની તપાસ કરે છે, ઑપ્ટિમાઇઝેશન દ્વારા ડિઝાઇન લક્ષ્ય પ્રાપ્ત કરે છે અને પૂર્વ-ઉત્પાદન ભૂલ વિશ્લેષણ કરે છે. OptiChar પાતળા ફિલ્મ સિદ્ધાંતમાં વિવિધ મહત્વપૂર્ણ પરિબળો હેઠળ સ્તર સામગ્રી સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતાઓ અને તેના માપેલા સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતાઓ વચ્ચેના તફાવત કાર્યની તપાસ કરે છે, અને વધુ સારું અને વાસ્તવિક સ્તર સામગ્રી મોડેલ મેળવે છે અને વર્તમાન ડિઝાઇન પર દરેક પરિબળના પ્રભાવને દર્શાવે છે, ઉપયોગ શું છે. સામગ્રીના આ સ્તરને ડિઝાઇન કરતી વખતે પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે? OptiRE ડિઝાઇન મોડલની સ્પેક્ટરલ લાક્ષણિકતાઓ અને ઉત્પાદન પછી પ્રાયોગિક ધોરણે માપવામાં આવેલા મોડલની વર્ણપટની લાક્ષણિકતાઓની તપાસ કરે છે. એન્જિનિયરિંગ વ્યુત્ક્રમ દ્વારા, અમે ઉત્પાદન દરમિયાન પેદા થયેલી કેટલીક ભૂલો મેળવીએ છીએ અને ઉત્પાદનને માર્ગદર્શન આપવા માટે તેમને ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં પાછા આપીએ છીએ. ઉપરોક્ત મોડ્યુલો ડાયનેમિક લિંક લાઇબ્રેરી ફંક્શન દ્વારા લિંક કરી શકાય છે, જેનાથી ફિલ્મ ડિઝાઇનથી પ્રોડક્શન સુધીની પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીમાં ડિઝાઇન, ફેરફાર અને રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ જેવા કાર્યોને સાકાર કરવામાં આવે છે.
3 કોટિંગ ટેકનોલોજી
વિવિધ પ્લેટિંગ પદ્ધતિઓ અનુસાર, તેને બે વર્ગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: રાસાયણિક કોટિંગ તકનીક અને ભૌતિક કોટિંગ તકનીક. કેમિકલ કોટિંગ ટેકનોલોજી મુખ્યત્વે નિમજ્જન પ્લેટિંગ અને સ્પ્રે પ્લેટિંગમાં વિભાજિત થાય છે. આ ટેક્નોલોજી વધુ પ્રદૂષિત છે અને ફિલ્મનું પ્રદર્શન નબળું છે. તે ધીમે ધીમે ભૌતિક કોટિંગ ટેકનોલોજીની નવી પેઢી દ્વારા બદલવામાં આવી રહી છે. ભૌતિક કોટિંગ વેક્યૂમ બાષ્પીભવન, આયન પ્લેટિંગ વગેરે દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. વેક્યૂમ કોટિંગ એ ધાતુઓ, સંયોજનો અને અન્ય ફિલ્મી સામગ્રીને વેક્યૂમમાં બાષ્પીભવન કરવાની (અથવા સ્ફટરિંગ) પદ્ધતિ છે અને તેને કોટ કરવા માટેના સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરવામાં આવે છે. શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં, કોટિંગ સાધનોમાં ઓછી અશુદ્ધિઓ હોય છે, જે સામગ્રીની સપાટીના ઓક્સિડેશનને અટકાવી શકે છે અને ફિલ્મની સ્પેક્ટ્રલ એકરૂપતા અને જાડાઈની સુસંગતતાને સુનિશ્ચિત કરવામાં મદદ કરે છે, તેથી તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.
સામાન્ય સંજોગોમાં, 1 વાતાવરણીય દબાણ 10 થી 5 Pa ની શક્તિ જેટલું હોય છે, અને વેક્યૂમ કોટિંગ માટે જરૂરી હવાનું દબાણ સામાન્ય રીતે 10 થી 3 Pa અને તેથી વધુની શક્તિ હોય છે, જે ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ કોટિંગ સાથે સંબંધિત છે. વેક્યુમ કોટિંગમાં, ઓપ્ટિકલ ઘટકોની સપાટી ખૂબ જ સ્વચ્છ હોવી જરૂરી છે, તેથી પ્રક્રિયા દરમિયાન વેક્યૂમ ચેમ્બર પણ ખૂબ જ સ્વચ્છ હોવું જરૂરી છે. હાલમાં, સ્વચ્છ શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ મેળવવાનો માર્ગ સામાન્ય રીતે વેક્યુમિંગનો ઉપયોગ કરવાનો છે. તેલ પ્રસાર પંપ, એક મોલેક્યુલર પંપ અથવા કન્ડેન્સેશન પંપનો ઉપયોગ વેક્યૂમ કાઢવા અને ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ મેળવવા માટે થાય છે. તેલ પ્રસરણ પંપને ઠંડુ પાણી અને બેકિંગ પંપની જરૂર પડે છે. તેઓ કદમાં મોટા હોય છે અને ઉચ્ચ ઊર્જા વાપરે છે, જે કોટિંગ પ્રક્રિયામાં પ્રદૂષણનું કારણ બને છે. મોલેક્યુલર પંપને સામાન્ય રીતે તેમના કામમાં મદદ કરવા માટે બેકિંગ પંપની જરૂર પડે છે અને તે ખર્ચાળ હોય છે. તેનાથી વિપરીત, કન્ડેન્સેશન પંપ પ્રદૂષણનું કારણ નથી. , બેકિંગ પંપની જરૂર નથી, તેમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને સારી વિશ્વસનીયતા છે, તેથી તે ઓપ્ટિકલ વેક્યુમ કોટિંગ માટે સૌથી યોગ્ય છે. સામાન્ય વેક્યુમ કોટિંગ મશીનની આંતરિક ચેમ્બર નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે:
શૂન્યાવકાશ કોટિંગમાં, ફિલ્મ સામગ્રીને વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં ગરમ કરવાની જરૂર છે અને પછી ફિલ્મ સ્તર બનાવવા માટે સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર જમા કરવામાં આવે છે. વિવિધ પ્લેટિંગ પદ્ધતિઓ અનુસાર, તેને ત્રણ પ્રકારોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: થર્મલ બાષ્પીભવન ગરમી, સ્પટરિંગ હીટિંગ અને આયન પ્લેટિંગ.
થર્મલ બાષ્પીભવન હીટિંગ સામાન્ય રીતે ક્રુસિબલને ગરમ કરવા માટે પ્રતિકારક વાયર અથવા ઉચ્ચ-આવર્તન ઇન્ડક્શનનો ઉપયોગ કરે છે, જેથી ક્રુસિબલમાં રહેલી ફિલ્મ સામગ્રી ગરમ થાય છે અને કોટિંગ બનાવવા માટે બાષ્પીભવન થાય છે.
સ્પટરિંગ હીટિંગને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: આયન બીમ સ્પટરિંગ હીટિંગ અને મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરિંગ હીટિંગ. આયન બીમ સ્પુટરીંગ હીટિંગ આયન બીમ બહાર કાઢવા માટે આયન બંદૂકનો ઉપયોગ કરે છે. આયન બીમ ચોક્કસ ઘટના કોણ પર લક્ષ્ય પર બોમ્બમારો કરે છે અને તેના સપાટીના સ્તરને બહાર કાઢે છે. અણુઓ, જે પાતળી ફિલ્મ બનાવવા માટે સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર જમા થાય છે. આયન બીમ સ્પટરિંગનો મુખ્ય ગેરલાભ એ છે કે લક્ષ્ય સપાટી પર બોમ્બમારો કરવામાં આવેલ વિસ્તાર ખૂબ નાનો છે અને જમા થવાનો દર સામાન્ય રીતે ઓછો છે. મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ હીટિંગનો અર્થ એ છે કે ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની ક્રિયા હેઠળ ઇલેક્ટ્રોન સબસ્ટ્રેટ તરફ વેગ આપે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોન આર્ગોન ગેસના અણુઓ સાથે અથડાય છે, મોટી સંખ્યામાં આર્ગોન આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનનું આયનીકરણ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન સબસ્ટ્રેટ તરફ ઉડે છે, અને આર્ગોન આયનો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દ્વારા ગરમ થાય છે. લક્ષ્યની ક્રિયા હેઠળ લક્ષ્યને વેગ આપવામાં આવે છે અને બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, અને લક્ષ્યમાં તટસ્થ લક્ષ્ય અણુઓ ફિલ્મ બનાવવા માટે સબસ્ટ્રેટ પર જમા થાય છે. મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ ઉચ્ચ ફિલ્મ નિર્માણ દર, નીચા સબસ્ટ્રેટ તાપમાન, સારી ફિલ્મ સંલગ્નતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે અને મોટા વિસ્તારના કોટિંગ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
આયન પ્લેટિંગ એ એવી પદ્ધતિનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ગેસ અથવા બાષ્પીભવન કરેલા પદાર્થોને આંશિક રીતે આયનીકરણ કરવા માટે ગેસ ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ કરે છે અને ગેસ આયનો અથવા બાષ્પીભવન કરાયેલ પદાર્થ આયનોના બોમ્બાર્ડમેન્ટ હેઠળ બાષ્પીભવન કરેલા પદાર્થોને સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરે છે. આયન પ્લેટિંગ એ વેક્યૂમ બાષ્પીભવન અને સ્પટરિંગ ટેકનોલોજીનું મિશ્રણ છે. તે બાષ્પીભવન અને સ્પટરિંગ પ્રક્રિયાઓના ફાયદાઓને જોડે છે અને જટિલ ફિલ્મ સિસ્ટમ્સ સાથે વર્કપીસને કોટ કરી શકે છે.
4 નિષ્કર્ષ
આ લેખમાં, અમે પ્રથમ ઓપ્ટિકલ ફિલ્મોના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો રજૂ કરીએ છીએ. ફિલ્મની સંખ્યા અને જાડાઈ અને વિવિધ ફિલ્મ સ્તરો વચ્ચેના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં તફાવતને સેટ કરીને, અમે ફિલ્મ સ્તરો વચ્ચેના પ્રકાશ બીમની દખલગીરી પ્રાપ્ત કરી શકીએ છીએ, ત્યાંથી જરૂરી ફિલ્મ સ્તર કાર્ય પ્રાપ્ત કરી શકીએ છીએ. આ લેખ પછી દરેકને ફિલ્મ ડિઝાઇનની પ્રારંભિક સમજ આપવા માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ફિલ્મ ડિઝાઇન સોફ્ટવેરનો પરિચય આપે છે. લેખના ત્રીજા ભાગમાં, અમે વ્યવહારમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી વેક્યૂમ કોટિંગ તકનીક પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, કોટિંગ તકનીકનો વિગતવાર પરિચય આપીએ છીએ. હું માનું છું કે આ લેખ વાંચીને, દરેકને ઓપ્ટિકલ કોટિંગની વધુ સારી સમજ હશે. આગલા લેખમાં, અમે કોટેડ ઘટકોની કોટિંગ પરીક્ષણ પદ્ધતિ શેર કરીશું, તેથી ટ્યુન રહો.
સંપર્ક:
Email:info@pliroptics.com ;
ફોન/વોટ્સએપ/વેચેટ:86 19013265659
ઉમેરો:બિલ્ડીંગ 1, નંબર 1558, ઇન્ટેલિજન્સ રોડ, કિંગબાઇજીઆંગ, ચેંગડુ, સિચુઆન, ચીન
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-10-2024