1 Parametri učinka nakon premazivanja
U prethodnom smo članku predstavili funkcije, principe, softver za dizajn i uobičajene tehnike premazivanja optičkih tankih filmova. U ovom članku uvodimo ispitivanje parametara nakon premazivanja. Parametri performansi površine komponente nakon premazivanja uključuju propusnost (transmittance), refleksiju (R), apsorpciju (A) itd. Osim toga, apsorpciju (transmittance) i tako dalje. Također je potrebno ispitati i analizirati karakteristiku raspršenja S (Scatter) površine filma.
Transmisija T je omjer energije intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz film i energije upadne svjetlosti. Refleksija R je omjer energije intenziteta koju reflektira površina premaza i upadne energije. Apsorpcija A je omjer energije svjetlosti koju apsorbira sloj filma i energije upadne svjetlosti. Za ova tri parametra postoje sljedeći odnosi:
T + R + A = 1
Odnosno, zbroj propusnosti, refleksije i apsorpcije sloja filma je konstanta 1. To znači da nakon što svjetlosni snop prođe kroz membranu, dio ga prođe, dio se reflektira, a ostatak apsorbira membrana.
Naoptička komponentacrteža, obično je potrebna propusnost ili refleksija površine filma, a spektralni raspon i upadni kut pod stanjem nanošenja moraju biti jasno definirani. Ako je potrebna i polarizacija, potrebno je jasno definirati raspon polarizacijskih stanja. Kao primjer, zahtjevi za premazom na donjoj slici su da na 770 nm, reflektivnost ne mora biti manja od 88% pri upadu od 45 stupnjeva, a na 550 nm, propusnost ne mora biti manja od 70% pri upadu od 45 stupnjeva.
Uz gore navedena optička svojstva, potrebno je uzeti u obzir i mehanička i kemijska svojstva sloja optičkog filma, uključujući otpornost na habanje, čvrstoću, topljivost sloja filma. Osim toga, također treba uzeti u obzir kvalitetu optičke površine nakon premazivanja, uključujući zahtjeve za udubljenja, ogrebotine, prljavštinu, mrlje itd.
2 Princip spektrofotometra
U ovom smo se radu usredotočili na optička svojstva metoda ispitivanja filma kako bismo uveli u praksu glavne spektrofotometar (Spectrophotometer) i elipsometar (elipsometar) za testiranje parametara filma, spektrofotometar može testirati karakteristike propusnosti, refleksije i apsorpcije optičkih proizvoda. Elipsometar može mjeriti debljinu i polarizacijske karakteristike sloja filma, a princip oba je sličan.
Struktura takvog uređaja može se podijeliti na dva dijela kanala za generiranje snopa i kanala za prijem snopa, kada treba ispitati propusnost komponente, komponenta se postavlja u sredinu dva kanala, tako da snop prolazi kroz uzorak, kada je potrebno ispitati reflektivnost komponente, komponenta se postavlja na istu stranu dvaju kanala, tako da se zraka odbija od uzorka. Kao primjer, princip spektrofotometra za mjerenje propusnosti uzorka prikazan je na sljedećoj slici:
Na gornjoj slici, lijevi kraj je kanal za generiranje zrake, koristeći izvor svjetlosti širokog spektra za emitiranje svjetlosti, a zatim kroz razdvajanje rešetke i odabir proreza, izlaz specifične valne duljine svjetlosti, zraka prolazi kroz kolimator 1, postaje kolimirana zraka, a zatim prolazi kroz polarizator koji može rotirati kut, postaje polarizirana svjetlost, a polarizirana svjetlost se dijeli na 2 zrake spektroskopom nakon što se kolimator 2 skupi. Svjetlosni snop se reflektira u referentni detektor, gdje se sakupljeni svjetlosni snop koristi kao referenca za ispravljanje pomaka energije uzrokovanog fluktuacijama izvora svjetlosti, a drugi snop svjetla prolazi kroz uzorak, preoblikuje ga kolimator 3 i kolimator 4, i ulazi u detektor na krajnjem desnom kraju testa. U stvarnom ispitivanju dobivaju se dvije vrijednosti energije stavljanjem i vađenjem ispitivanog uzorka, a propusnost uzorka može se dobiti usporedbom energije.
Princip elipsometra sličan je principu gore navedenog spektrofotometra, osim što je rotirajuća 1/4 valna ploča dodana kao kompenzacijski element u kanalu za slanje snopa i kanalu za prijem, a polarizator je također dodan u kanal za prijem , tako da se karakteristike polarizacije uzorka mogu fleksibilnije analizirati. U nekim slučajevima, elipsometar će također izravno koristiti izvor svjetlosti širokog spektra i usvojiti prorezni i razdjelni spektrometar na prijemnom kraju, u kombinaciji s detektorom s linearnim nizom, kako bi se postigao test učinkovitosti komponente.
3. Ispitivanje transmisije
U ispitivanju propusnosti, kako bi se izbjegla refleksija detektora koji prima svjetlosnu zraku, integrirajuća sfera se često koristi kao prijemnik, princip je prikazan na sljedeći način:
Kao što se može vidjeti na gornjoj slici, integrirajuća sfera je šuplja sfera obložena bijelim materijalom za premaz za difuznu refleksiju na unutarnjoj stijenci, a na stjenci kugle nalazi se otvor za prozor koji se koristi kao svjetlosni otvor za upadnu svjetlost. i prihvatni otvor svjetlosnog detektora. Na taj se način svjetlost koja ulazi u integrirajuću sferu nekoliko puta reflektira kroz unutarnju prevlaku stijenke, stvarajući jednoliku iluminaciju na unutarnjoj stijenci, a prima je detektor.
Kao primjer, dolje je prikazana struktura uređaja koji se koristi za ispitivanje propusnosti optičke ploče
Na gornjoj slici, ispitivani uzorak postavljen je na stol za podešavanje koji se može pomicati u smjeru x i y. Transmisija uzorka može se ispitati na bilo kojem položaju pomoću računalne kontrole stola za podešavanje. Raspodjela propusnosti cijelog ravnog stakla može se dobiti i testom skeniranja, a rezolucija testa ovisi o veličini točke snopa.
4. Ispitivanje reflektivnosti
Za mjerenje refleksije optičkog filma obično postoje dva načina, jedan je relativno mjerenje, a drugi je apsolutno mjerenje. Metoda relativnog mjerenja zahtijeva reflektor s poznatom refleksijom koji se koristi kao referenca za usporedno testiranje. U praksi, refleksiju referentnog zrcala potrebno je redovito kalibrirati sa starenjem ili onečišćenjem sloja filma. Stoga ova metoda ima potencijalne pogreške mjerenja. Metoda mjerenja apsolutne refleksije zahtijeva kalibraciju refleksije ispitnog uređaja bez postavljanja uzorka. Na donjoj slici data je struktura klasičnog VW uređaja za postizanje apsolutnog mjerenja refleksije uzorka:
Lijeva slika na gornjoj slici prikazuje strukturu u obliku slova V koja se sastoji od tri ogledala, M1, M2 i M3. Prvo se testira vrijednost intenziteta svjetla u ovom načinu rada i bilježi kao P1. Zatim, na desnoj slici, stavlja se uzorak koji se ispituje, a ogledalo M2 se rotira u gornji položaj kako bi se formirala struktura u obliku slova W. Može se dobiti apsolutna refleksija izmjerenog uzorka. Ovaj se uređaj također može poboljšati, na primjer, uzorak koji se ispituje također je opremljen neovisnim rotirajućim stolom, tako da se uzorak koji se ispituje može rotirati u bilo koji kut, rotiranjem M2 zrcala u odgovarajući položaj refleksije, kako bi se postigao izlaz snopa, tako da se refleksivnost uzorka može testirati pod više kutova.
Kao primjer, dolje je prikazana struktura uređaja koji se koristi za ispitivanje refleksije optičke ploče:
Na gornjoj slici, testirani uzorak postavljen je na stol za podešavanje x/y translacije, a reflektivnost uzorka može se testirati na bilo kojem položaju pomoću računalne kontrole stola za podešavanje. Testom skeniranja također se može dobiti mapa distribucije refleksije cijelog ravnog stakla.
Kontakt:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
web: www.pliroptics.com
Dodaj: Zgrada 1, br. 1558, obavještajna cesta, qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Kina
Vrijeme objave: 23. travnja 2024
