בדיקת פרמטרים של סרט - שידור והחזרה

1 פרמטרי ביצועים לאחר ציפוי

במאמר הקודם, הצגנו את הפונקציות, העקרונות, תוכנות העיצוב וטכניקות הציפוי הנפוצות של סרטים דקים אופטיים. במאמר זה, אנו מציגים את הבדיקה של פרמטרים לאחר ציפוי. פרמטרי הביצועים של פני השטח של הרכיב לאחר הציפוי כוללים את ה-Transmittance (Transmittance), Reflectance (R), Absorptance (A) וכו'. בנוסף, הספיגה (Transmittance) וכן הלאה. גם מאפיין הפיזור S (פיזור) של משטח הסרט צריך להיבדק ולנתח.
העברה T היא היחס בין אנרגיית עוצמת האור העוברת דרך הסרט לאנרגיית האור הנכנסת. ההחזר R הוא היחס בין אנרגיית העוצמה המשתקפת על ידי פני הציפוי לבין האנרגיה הנכנסת. ספיגה A היא היחס בין אנרגיית האור הנספגת בשכבת הסרט לבין אנרגיית האור הנכנסת. עבור שלושת הפרמטרים הללו, קיימים הקשרים הבאים:
T + R + A = 1

כלומר, סכום השידור, ההשתקפות והבליעה של שכבת הסרט הוא הקבוע 1. זה אומר שלאחר שקרן האור עוברת דרך הממברנה, חלק ממנה עובר דרכה, חלק ממנה מוחזר והשאר נספג על ידי הממברנה.

עלרכיב אופטיבדרך כלל נדרשת השידור או ההשתקפות של משטח הסרט, ויש להגדיר בבירור את הטווח הספקטרלי וזווית השכיחות תחת מצב היישום. אם נדרש גם קיטוב, יש להגדיר בבירור את טווח מצבי הקיטוב. כדוגמה, דרישות הציפוי באיור שלהלן הן שב-770nm, הרפלקטיביות צריכה להיות לא פחות מ-88% בשכיחות של 45 מעלות, וב-550nm, השידור צריך להיות לא פחות מ-70% ב-45 מעלות.

א

בנוסף למאפיינים האופטיים לעיל, יש לקחת בחשבון גם את התכונות המכניות והכימיות של שכבת הסרט האופטי, לרבות עמידות הבלאי, המוצקות, המסיסות של שכבת הסרט. כמו כן, יש להתייחס גם לאיכות המשטח האופטי לאחר הציפוי, לרבות הדרישות לחריצים, שריטות, לכלוך, כתמים וכו'.
2 עקרון ספקטרופוטומטר

במאמר זה, אנו מתמקדים במאפיינים האופטיים של שיטות בדיקת הסרט כדי להציג, בפועל, את הספקטרופוטומטר הראשי (ספקטרופוטומטר) והאליפסומטר (אליפסומטר) לבדיקת פרמטרי הסרט, ספקטרופוטומטר יכול לבדוק את מאפייני השידור, ההשתקפות והבליעה של אופטי. מוצרים. האליפסומטר יכול למדוד את מאפייני העובי והקיטוב של שכבת הסרט, והעיקרון של שניהם דומה.
ניתן לחלק את המבנה של מכשיר כזה לשני חלקים של ערוץ יצירת האלומה וערוץ קליטת האלומה, כאשר יש צורך לבדוק את העברת הרכיב, הרכיב ממוקם באמצע שני הערוצים, כך שהקרן עובר דרך המדגם, כאשר צריך לבדוק את יכולת ההחזרה של הרכיב, הרכיב ממוקם באותו צד של שני הערוצים, כך שהקרן משתקפת על ידי המדגם. כדוגמה, העיקרון של ספקטרופוטומטר למדידת העברה של דגימה מוצג באיור הבא:

ב

באיור שלמעלה, הקצה השמאלי הוא ערוץ יצירת האלומה, באמצעות מקור אור רחב ספקטרום לפליטת אור, ולאחר מכן באמצעות פיצול הסורג ובחירת החריץ, מפלט אורך גל מסוים של אור, האלומה עוברת דרכו. הקולימטור 1, הופך לאלומת קולימציה, ואז עובר דרך המקטב שיכול לסובב את הזווית, הופך לאור מקוטב, והאור המקוטב מחולק ל-2 אלומות על ידי הספקטרוסקופ לאחר איסוף הקולימטור 2. קרן אור מוחזרת לתוך גלאי הייחוס, שם קרן האור שנאספה משמשת כאסמכתא לתיקון סחף האנרגיה עקב תנודות מקור האור, וקרן אור נוספת עוברת דרך הדגימה, מעוצבת מחדש על ידי קולימטור 3 והקולימטור 4, ונכנס לגלאי בקצה הימני של הבדיקה. בבדיקה בפועל מתקבלים שני ערכי אנרגיה על ידי הכנסת והוצאה של הדגימה הנבדקת, וניתן לקבל את העברת הדגימה על ידי השוואת האנרגיה.
עקרון האליפסומטר דומה לעיקרון הספקטרופוטומטר הנ"ל, אלא שנוסף לוחית גל מסתובבת של 1/4 כאלמנט פיצוי בתעלה שולחת האלומה ובערוץ הקולט, וכן מתווסף מקטב בערוץ המקלט. , כך שניתן לנתח את מאפייני הקיטוב של המדגם בצורה גמישה יותר. במקרים מסוימים, האליפסומטר גם ישתמש ישירות במקור אור רחב ספקטרום, ויאמץ ספקטרומטר חריץ ומפצל בקצה הקולט, בשילוב עם גלאי מערך ליניארי, כדי להשיג את מבחן הביצועים של הרכיב.
3. בדיקת שידור

במבחן השידור, על מנת להימנע מהשתקפות הגלאי המקבל את אלומת האור, הכדור המשלב משמש לעתים קרובות כמקלט, העיקרון מוצג כדלקמן:

ג

כפי שניתן לראות מהאיור שלעיל, הכדור המשלב הוא כדור חלל מצופה בחומר ציפוי השתקפות מפוזר לבן על הקיר הפנימי, ויש חור חלון על דופן הכדור, המשמש כחור האור של האור הנובע. וחור הקליטה של ​​גלאי האור. באופן זה, האור הנכנס לכדור המשלב מוחזר מספר פעמים דרך ציפוי הקיר הפנימי, יוצר עוצמת הארה אחידה על הקיר הפנימי, ונקלט בגלאי.
כדוגמה, המבנה של מכשיר המשמש לבדיקת השידור של לוח אופטי מוצג להלן

ד

באיור שלמעלה, המדגם הנבדק ממוקם על טבלת התאמה שניתן להזיז בכיווני x ו-y. ניתן לבדוק את השידור של המדגם בכל עמדה על ידי בקרת מחשב של טבלת ההתאמה. ניתן לקבל את חלוקת השידור של כל הזכוכית השטוחה גם על ידי בדיקת סריקה, והרזולוציה של הבדיקה תלויה בגודל הנקודה של האלומה.
4. מבחן רפלקטיביות

למדידת רפלקטיביות הסרט האופטי, יש בדרך כלל שתי דרכים, האחת היא מדידה יחסית והשנייה היא מדידה מוחלטת. שיטת המדידה היחסית מחייבת רפלקטור עם החזר ידוע שישמש כאסמכתא לבדיקת השוואה. בפועל, יש לכייל את ההחזר של מראת ההתייחסות באופן קבוע עם ההזדקנות או הזיהום של שכבת הסרט. לכן, לשיטה זו יש טעויות מדידה פוטנציאליות. השיטה של ​​מדידת רפלקטיביות מוחלטת מחייבת כיול של רפלקטיביות של מכשיר הבדיקה מבלי להציב את המדגם. באיור שלהלן, המבנה של מכשיר ה-VW הקלאסי ניתן כדי להשיג את המדידה המוחלטת של רפלקטיביות המדגם:

ה

האיור השמאלי באיור לעיל מציג מבנה בצורת V המורכב משלוש מראות, M1, M2 ו-M3. ראשית, ערך עוצמת האור במצב זה נבדק ונרשם כ-P1. לאחר מכן, באיור הימני, מכניסים את המדגם הנבדק, ואת המראה M2 מסובבת למצב העליון כדי ליצור מבנה בצורת W. ניתן לקבל את ההשתקפות המוחלטת של המדגם הנמדד. ניתן גם לשפר מכשיר זה, לדוגמה, המדגם הנבדק מצויד גם בשולחן מסתובב עצמאי, כך שניתן לסובב את המדגם הנבדק לכל זווית, על ידי סיבוב המראה M2 למצב ההשתקפות המתאים, כדי להשיג את פלט קרן, כך שניתן לבדוק את ההשתקפות של המדגם במספר זוויות.
כדוגמה, המבנה של מכשיר המשמש לבדיקת רפלקטיביות של לוח אופטי מוצג להלן:

ו

באיור שלמעלה, המדגם הנבדק ממוקם על טבלת התאמת התרגום x/y, וניתן לבדוק את רפלקטיביות המדגם בכל מיקום באמצעות בקרת המחשב של טבלת ההתאמה. באמצעות מבחן הסריקה ניתן לקבל גם את מפת התפלגות ההחזר של כל הזכוכית השטוחה.

מַגָע:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
טלפון/וואטסאפ/ווצ'ט:86 19013265659
אינטרנט: www.pliroptics.com

הוסף: בניין 1, מס' 1558, כביש מודיעין, צ'ינגבאיג'יאנג, צ'נגדו, סצ'ואן, סין


זמן פרסום: 23 באפריל 2024