1 ოპტიკური ფილმების პრინციპები
ამ სტატიაში ჩვენ გავაცნობთ ოპტიკური თხელი ფირის პრინციპებს, საყოველთაოდ გამოყენებულ დიზაინის პროგრამულ უზრუნველყოფას და საფარის ტექნოლოგიას.
ძირითადი პრინციპი იმისა, თუ რატომ შეუძლიათ ოპტიკურ ფილმებს მიაღწიონ უნიკალურ ფუნქციებს, როგორიცაა არეკვლის საწინააღმდეგო, მაღალი არეკვლა ან სინათლის გაყოფა, არის სინათლის თხელი ფენის ჩარევა. თხელი ფენები, როგორც წესი, შედგება მაღალი გარდატეხის ინდექსის მატერიალური ფენების ერთი ან მეტი ჯგუფისგან და დაბალი გარდატეხის ინდექსის მასალის ფენებისგან, რომლებიც მონაცვლეობით არიან გადანაწილებული. ეს ფირის ფენის მასალები ძირითადად არის ოქსიდები, ლითონები ან ფტორები. ფირის რაოდენობის, სისქის და სხვადასხვა ფირის ფენების დაყენებით, ფენებს შორის რეფრაქციული ინდექსის სხვაობამ შეიძლება დაარეგულიროს სინათლის სხივების ჩარევა ფილმის ფენებს შორის საჭირო ფუნქციების მისაღებად.
ამ ფენომენის საილუსტრაციოდ ავიღოთ საერთო ანტირეფლექსური საფარი. ჩარევის მაქსიმალური ან შემცირების მიზნით, საფარის ფენის ოპტიკური სისქე ჩვეულებრივ არის 1/4 (QWOT) ან 1/2 (HWOT). ქვემოთ მოყვანილ სურათზე შემხვედრი გარემოს გარდატეხის ინდექსი არის n0, ხოლო სუბსტრატის გარდატეხის ინდექსი არის ns. აქედან გამომდინარე, შეიძლება გამოითვალოს ფილმის მასალის გარდატეხის ინდექსის სურათი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს ჩარევის გაუქმების პირობები. ფილმის ფენის ზედა ზედაპირით არეკლილი სინათლის სხივი არის R1, ფილმის ქვედა ზედაპირით ასახული სინათლის სხივი არის R2. როდესაც ფილმის ოპტიკური სისქე არის 1/4 ტალღის სიგრძე, ოპტიკური ბილიკის განსხვავება R1 და R2-ს შორის არის 1/2 ტალღის სიგრძე და დაკმაყოფილებულია ჩარევის პირობები, რითაც წარმოიქმნება ჩარევის დესტრუქციული ჩარევა. ფენომენი.
ამგვარად, არეკლილი სხივის ინტენსივობა ხდება ძალიან მცირე, რითაც მიიღწევა ანტიარეკვლის მიზანს.
2 ოპტიკური თხელი ფირის დიზაინის პროგრამული უზრუნველყოფა
იმისათვის, რომ ტექნიკოსებს ხელი შეუწყონ ფირის სისტემების შემუშავებაში, რომლებიც აკმაყოფილებენ სხვადასხვა სპეციფიკურ ფუნქციებს, შემუშავებულია თხელი ფირის დიზაინის პროგრამული უზრუნველყოფა. დიზაინის პროგრამული უზრუნველყოფა აერთიანებს საყოველთაოდ გამოყენებულ დაფარვის მასალებს და მათ პარამეტრებს, ფირის ფენის სიმულაციისა და ოპტიმიზაციის ალგორითმებს და ანალიზის ფუნქციებს, რაც აადვილებს ტექნიკოსებს განვითარებასა და ანალიზს. სხვადასხვა ფირის სისტემები. ყველაზე ხშირად გამოყენებული ფილმების დიზაინის პროგრამული უზრუნველყოფა შემდეგია:
A.TFCalc
TFCalc არის უნივერსალური ინსტრუმენტი ოპტიკური თხელი ფირის დიზაინისა და ანალიზისთვის. მისი გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ტიპის ანტირეფლექსური, მაღალი არეკვლის, გამტარი, სპექტროსკოპიული, ფაზური და სხვა ფირის სისტემების შესაქმნელად. TFCalc-ს შეუძლია შექმნას ორმხრივი ფირის სისტემა სუბსტრატზე, 5000-მდე ფირის ფენით ერთ ზედაპირზე. იგი მხარს უჭერს ფილმების დასტას ფორმულების შეყვანას და შეუძლია სხვადასხვა ტიპის განათების სიმულაცია: როგორიცაა კონუსის სხივები, შემთხვევითი გამოსხივების სხივები და ა.შ. არეკვლა, გამტარობა, შთანთქმა, ფაზა, ელიფსომეტრიის პარამეტრები და ფირის სისტემის სხვა სამიზნეები. პროგრამული უზრუნველყოფა აერთიანებს ანალიზის სხვადასხვა ფუნქციებს, როგორიცაა არეკვლა, ტრანსმისია, შთანთქმა, ელიფსომეტრიული პარამეტრის ანალიზი, ელექტრული ველის ინტენსივობის განაწილების მრუდი, ფირის სისტემის ასახვა და გადაცემის ფერის ანალიზი, კრისტალური კონტროლის მრუდის გამოთვლა, ფილმის ფენის ტოლერანტობისა და მგრძნობელობის ანალიზი, გამოსავლიანობის ანალიზი და ა.შ. TFCalc-ის ოპერაციული ინტერფეისი შემდეგია:
ზემოაღნიშნული ოპერაციის ინტერფეისში, პარამეტრების და სასაზღვრო პირობების შეყვანით და ოპტიმიზაციით, შეგიძლიათ მიიღოთ ფილმის სისტემა, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს საჭიროებებს. ოპერაცია შედარებით მარტივი და მარტივი გამოსაყენებელია.
B. არსებითი მაკლეოდი
Essential Macleod არის სრული ოპტიკური ფილმის ანალიზისა და დიზაინის პროგრამული პაკეტი ნამდვილი მრავალდოკუმენტური ოპერაციის ინტერფეისით. მას შეუძლია დააკმაყოფილოს სხვადასხვა მოთხოვნები ოპტიკური საფარის დიზაინში, მარტივი ერთფენიანი ფილმებიდან დაწყებული მკაცრი სპექტროსკოპიული ფილმებით. მას ასევე შეუძლია შეაფასოს ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირება (WDM) და მკვრივი ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირება (DWDM). მას შეუძლია ნულიდან შექმნას ან არსებული დიზაინის ოპტიმიზაციას და შეუძლია შეაფასოს დიზაინის შეცდომები. ის მდიდარია ფუნქციებით და ძლიერი.
პროგრამული უზრუნველყოფის დიზაინის ინტერფეისი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:
C. OptiLayer
OptiLayer პროგრამული უზრუნველყოფა მხარს უჭერს ოპტიკური თხელი ფენების მთელ პროცესს: პარამეტრები - დიზაინი - წარმოება - ინვერსიული ანალიზი. იგი მოიცავს სამ ნაწილს: OptiLayer, OptiChar და OptiRE. ასევე არსებობს OptiReOpt დინამიური ბმული ბიბლიოთეკა (DLL), რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს პროგრამული უზრუნველყოფის ფუნქციები.
OptiLayer იკვლევს შეფასების ფუნქციას დიზაინიდან მიზნამდე, აღწევს დიზაინის მიზანს ოპტიმიზაციის გზით და ახორციელებს წარმოების შეცდომის ანალიზს. OptiChar იკვლევს განსხვავებულ ფუნქციას ფენის მასალის სპექტრულ მახასიათებლებსა და მის გაზომილ სპექტრულ მახასიათებლებს შორის თხელი ფირის თეორიის სხვადასხვა მნიშვნელოვანი ფაქტორების ქვეშ, და იღებს უკეთეს და რეალისტურ ფენის მასალის მოდელს და თითოეული ფაქტორის გავლენას მიმდინარე დიზაინზე, მიუთითებს გამოყენების რა. მასალების ამ ფენის დაპროექტებისას საჭიროა ფაქტორების გათვალისწინება? OptiRE იკვლევს დიზაინის მოდელის სპექტრულ მახასიათებლებს და მოდელის სპექტრულ მახასიათებლებს, რომლებიც გაზომილია ექსპერიმენტულად წარმოების შემდეგ. საინჟინრო ინვერსიის საშუალებით, ჩვენ ვიღებთ წარმოების დროს წარმოქმნილ შეცდომებს და ვუბრუნებთ მათ წარმოების პროცესს, რათა წარმართოს წარმოება. ზემოაღნიშნული მოდულები შეიძლება იყოს დაკავშირებული დინამიური ბმული ბიბლიოთეკის ფუნქციით, რითაც განხორციელდება ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა დიზაინი, მოდიფიკაცია და რეალურ დროში მონიტორინგი პროცესების სერიაში, ფილმის დიზაინიდან წარმოებამდე.
3 საფარის ტექნოლოგია
დაფარვის სხვადასხვა მეთოდის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: ქიმიური საფარის ტექნოლოგია და ფიზიკური საფარის ტექნოლოგია. ქიმიური დაფარვის ტექნოლოგია ძირითადად იყოფა ჩაძირვით და სპრეის მოოქროვებად. ეს ტექნოლოგია უფრო დამაბინძურებელია და აქვს ცუდი ფილმის შესრულება. იგი თანდათან იცვლება ახალი თაობის ფიზიკური საფარის ტექნოლოგიით. ფიზიკური დაფარვა ხორციელდება ვაკუუმური აორთქლებით, იონური დაფარვით და ა.შ. ვაკუუმური საფარი არის ლითონების, ნაერთების და სხვა ფირის მასალების ვაკუუმში აორთქლების (ან აორთქლების) მეთოდი, რათა მოხდეს ისინი დასაფარ სუბსტრატზე დასაფენად. ვაკუუმურ გარემოში, დაფარვის მოწყობილობას აქვს ნაკლები მინარევები, რამაც შეიძლება თავიდან აიცილოს მასალის ზედაპირის დაჟანგვა და უზრუნველყოს ფილმის სპექტრული ერთგვაროვნება და სისქის თანმიმდევრულობა, ამიტომ იგი ფართოდ გამოიყენება.
ნორმალურ პირობებში, 1 ატმოსფერული წნევა არის დაახლოებით 10 სიმძლავრე 5 Pa, და ჰაერის წნევა საჭირო ვაკუუმური საფარი ზოგადად არის 10 სიმძლავრე 3 Pa და მეტი, რომელიც ეკუთვნის მაღალი ვაკუუმი საფარი. ვაკუუმური საფარისას ოპტიკური კომპონენტების ზედაპირი ძალიან სუფთა უნდა იყოს, ამიტომ დამუშავების დროს ვაკუუმის კამერაც ძალიან სუფთა უნდა იყოს. ამჟამად, სუფთა ვაკუუმური გარემოს მიღების გზა ზოგადად მტვერსასრუტის გამოყენებაა. ნავთობის დიფუზიური ტუმბოები, მოლეკულური ტუმბო ან კონდენსაციის ტუმბო გამოიყენება ვაკუუმის ამოსაღებად და მაღალი ვაკუუმური გარემოს მისაღებად. ნავთობის დიფუზიური ტუმბოები საჭიროებენ გამაგრილებელ წყალს და დამხმარე ტუმბოს. ისინი დიდი ზომისაა და მოიხმარენ დიდ ენერგიას, რაც გამოიწვევს საფარის პროცესის დაბინძურებას. მოლეკულურ ტუმბოებს, როგორც წესი, სჭირდებათ დამხმარე ტუმბო, რათა დაეხმაროს მათ მუშაობას და ძვირია. ამის საპირისპიროდ, კონდენსაციის ტუმბოები არ იწვევს დაბინძურებას. , არ საჭიროებს საყრდენი ტუმბოს, აქვს მაღალი ეფექტურობა და კარგი საიმედოობა, ამიტომ ყველაზე შესაფერისია ოპტიკური ვაკუუმური საფარისთვის. ჩვეულებრივი ვაკუუმური საფარის აპარატის შიდა პალატა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:
ვაკუუმური საფარისას, ფირის მასალა უნდა გაცხელდეს აირისებრ მდგომარეობაში და შემდეგ დეპონირებული იყოს სუბსტრატის ზედაპირზე, რათა შეიქმნას ფირის ფენა. დალუქვის სხვადასხვა მეთოდის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს სამ ტიპად: თერმული აორთქლების გათბობა, დაფრქვევის გათბობა და იონური დაფარვა.
თერმული აორთქლების გათბობა, როგორც წესი, იყენებს წინააღმდეგობის მავთულს ან მაღალი სიხშირის ინდუქციას ჭურჭლის გასათბობად, ისე, რომ ფირის მასალა ჭურჭელში თბება და აორთქლდება, რათა შექმნას საფარი.
თხრილის გათბობა იყოფა ორ ტიპად: იონური სხივის დაფრქვევის გათბობა და მაგნიტრონის დაფრქვევის გათბობა. იონური სხივის დაფრქვევის გათბობა იყენებს იონურ იარაღს იონური სხივის გამოსაცემად. იონური სხივი ბომბავს სამიზნეს გარკვეული დაცემის კუთხით და აფრქვევს მის ზედაპირულ ფენას. ატომები, რომლებიც დეპონირდება სუბსტრატის ზედაპირზე და ქმნის თხელ გარსს. იონური სხივის დაშლის მთავარი მინუსი არის ის, რომ სამიზნე ზედაპირზე დაბომბული არე ძალიან მცირეა და დეპონირების სიჩქარე ზოგადად დაბალია. მაგნიტრონის დაფრქვევის გათბობა ნიშნავს, რომ ელექტრონები აჩქარდებიან სუბსტრატისკენ ელექტრული ველის მოქმედებით. ამ პროცესის დროს ელექტრონები ეჯახებიან არგონის აირის ატომებს, რაც იწვევს დიდი რაოდენობით არგონის იონების და ელექტრონების იონიზაციას. ელექტრონები დაფრინავენ სუბსტრატისკენ და არგონის იონები თბება ელექტრული ველით. სამიზნე აჩქარებულია და იბომბება სამიზნის მოქმედებით, ხოლო სამიზნეში არსებული ნეიტრალური სამიზნე ატომები დეპონირდება სუბსტრატზე ფირის წარმოქმნით. მაგნიტრონის დაფქვა ხასიათდება ფირის წარმოქმნის მაღალი სიჩქარით, სუბსტრატის დაბალი ტემპერატურით, ფილმის კარგი ადჰეზიით და შეუძლია მიაღწიოს დიდი ფართობის დაფარვას.
იონის დაფარვა გულისხმობს მეთოდს, რომელიც იყენებს გაზის გამონადენს გაზის ან აორთქლებული ნივთიერებების ნაწილობრივ იონიზაციისთვის და აორთქლებული ნივთიერებების დეპონირებას სუბსტრატზე გაზის იონების ან აორთქლებული ნივთიერების იონების დაბომბვის ქვეშ. იონის დაფარვა არის ვაკუუმური აორთქლებისა და დაფქვის ტექნოლოგიის ერთობლიობა. იგი აერთიანებს აორთქლებისა და დაფქვის პროცესების უპირატესობებს და შეუძლია სამუშაო ნაწილების დაფარვა რთული ფირის სისტემებით.
4 დასკვნა
ამ სტატიაში ჩვენ პირველად წარმოგიდგენთ ოპტიკური ფილმების ძირითად პრინციპებს. ფირის რაოდენობისა და სისქის დაყენებით და რეფრაქციული ინდექსის სხვაობით ფირის სხვადასხვა ფენებს შორის, ჩვენ შეგვიძლია მივაღწიოთ სინათლის სხივების ჩარევას ფირის ფენებს შორის, რითაც მივიღოთ ფილმის ფენის საჭირო ფუნქცია. შემდეგ ეს სტატია წარმოგიდგენთ ფილმების დიზაინის საყოველთაოდ გამოყენებულ პროგრამას, რათა ყველას წინასწარ გაეცნოს ფილმის დიზაინს. სტატიის მესამე ნაწილში ჩვენ ვაძლევთ დეტალურ შესავალს საფარის ტექნოლოგიაზე, აქცენტი ვაკუუმური საფარის ტექნოლოგიაზე, რომელიც ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში. მე მჯერა, რომ ამ სტატიის წაკითხვით, ყველას უკეთ გაიგებს ოპტიკური საფარის შესახებ. მომდევნო სტატიაში ჩვენ გაგიზიარებთ დაფარული კომპონენტების დაფარვის ტესტირების მეთოდს, ასე რომ დარჩით.
კონტაქტი:
Email:info@pliroptics.com ;
ტელეფონი/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
დამატება: კორპუსი 1, No.1558, სადაზვერვო გზა, ცინგბაიჯიანგი, ჩენდუ, სიჩუანი, ჩინეთი
გამოქვეყნების დრო: აპრ-10-2024
