1 Оптикалык пленкалардын принциптери
Бул макалада биз оптикалык жука пленкалардын принциптерин, кеңири колдонулган дизайндык программалык камсыздоону жана каптоо технологиясын тааныштырабыз.
Оптикалык пленкалар эмне үчүн анти-чагылышуу, жогорку чагылдыруу же жарыктын бөлүнүшү сыяктуу уникалдуу функцияларды аткара аларынын негизги принциби жарыктын ичке пленкадагы интерференциясы болуп саналат. Жука пленкалар, эреже катары, сынуу көрсөткүчү жогору болгон материалдык катмарлардын бир же бир нече тобунан жана сынуу көрсөткүчү төмөн материалдык катмардан кезектешип коюлган. Бул пленка катмарынын материалдары көбүнчө оксиддер, металлдар же фториддер. Пленканын санын, калыңдыгын жана ар кандай пленка катмарларын орнотуу менен, катмарлар арасындагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасы талап кылынган функцияларды алуу үчүн пленка катмарларынын ортосундагы жарык нурларынын кийлигишүүсүн жөнгө сала алат.
Келгиле, бул көрүнүштү мисал катары чагылдыруу үчүн кеңири таралган рефлексияга каршы жабууну алалы. Интерференцияны көбөйтүү же азайтуу үчүн каптоо катмарынын оптикалык калыңдыгы адатта 1/4 (QWOT) же 1/2 (HWOT) болуп саналат. Төмөндөгү сүрөттө түшкөн чөйрөнүн сынуу көрсөткүчү n0, ал эми субстраттын сынуу көрсөткүчү ns. Ошондуктан, интерференцияны жокко чыгаруу шарттарын түзө турган пленка материалынын сынуу көрсөткүчүнүн сүрөтүн эсептөөгө болот. Пленка катмарынын үстүнкү бетинен чагылган жарык шооласы R1, пленканын төмөнкү бети чагылдырган жарык шооласы R2. Пленканын оптикалык калыңдыгы 1/4 толкун узундугу болгондо, R1 жана R2 ортосундагы оптикалык жолдун айырмасы 1/2 толкун узундугун түзөт жана интерференция шарттары аткарылат, ошентип интерференцияны кыйратуучу интерференция пайда болот. Феномен.
Ошентип, чагылган нурдун интенсивдүүлүгү өтө аз болуп калат, ошону менен античагылуунун максатына жетет.
2 Оптикалык жука пленканы долбоорлоо программасы
Техниктерге ар кандай спецификалык функцияларга жооп берген пленка системаларын долбоорлоону жеңилдетүү максатында, жука пленканы долбоорлоо программасы иштелип чыккан. Дизайн программасы көбүнчө колдонулган каптоочу материалдарды жана алардын параметрлерин, пленка катмарын симуляциялоо жана оптималдаштыруу алгоритмдерин жана талдоо функцияларын бириктирип, техниктерге иштеп чыгууну жана талдоону жеңилдетет. Ар кандай кино системалары. Көбүнчө колдонулган тасмаларды долбоорлоо программасы төмөнкүдөй:
A.TFCalc
TFCalc оптикалык жука пленканы долбоорлоо жана анализдөө үчүн универсалдуу курал. Бул анти-чагылышуу, жогорку чагылдыруу, өткөрмө, спектроскопиялык, фазалык жана башка пленка системаларынын ар кандай түрлөрүн долбоорлоо үчүн колдонулушу мүмкүн. TFCalc бир бетинде 5000ге чейин пленка катмарлары менен субстраттагы эки тараптуу пленка системасын иштеп чыга алат. Ал пленка стекинин формулаларын киргизүүнү колдойт жана жарыктын ар кандай түрлөрүн окшоштура алат: конус нурлары, туш келди нурлануу нурлары ж.б. чагылдыруу, өткөрүмдүүлүк, абсорбенция, фаза, эллипсометрия параметрлери жана пленка системасынын башка максаттары. Программа ар кандай талдоо функцияларын бириктирет, мисалы, чагылдыруу, өткөрүмдүүлүк, абсорбент, эллипсометриялык параметр анализи, электр талаасынын интенсивдүүлүгүн бөлүштүрүү ийри сызыгы, пленка тутумунун чагылуусу жана өткөрүү түсүн талдоо, кристаллдык башкаруу ийри сызыгын эсептөө, пленка катмарынын толеранттуулугун жана сезгичтигин талдоо , Киреше талдоо ж.б. TFCalcтин иштөө интерфейси төмөнкүдөй:
Жогоруда көрсөтүлгөн операциялык интерфейсте параметрлерди жана чектик шарттарды киргизүү жана оптималдаштыруу аркылуу сиз өзүңүздүн муктаждыктарыңызга жооп берген пленка системасын ала аласыз. Операция салыштырмалуу жөнөкөй жана колдонууга оңой.
B. Essential Macleod
Essential Macleod - бул чыныгы көп документтүү иштөө интерфейси менен толук оптикалык пленканы талдоо жана дизайн программалык пакети. Бул жөнөкөй бир катмарлуу пленкалардан катуу спектроскопиялык пленкаларга чейин оптикалык каптоо дизайнында ар кандай талаптарга жооп бере алат. , ал ошондой эле толкун узундугун бөлүү мультиплексирлөө (WDM) жана жыш толкун узундугун бөлүү мультиплексирлөө (DWDM) чыпкаларына баа бере алат. Ал нөлдөн баштап долбоорлой алат же учурдагы долбоорлорду оптималдаштыра алат жана дизайндагы каталарды изилдей алат. Бул функцияларга бай жана күчтүү.
Программанын дизайн интерфейси төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн:
C. OptiLayer
OptiLayer программасы оптикалык жука пленкалардын бүт процессин колдойт: параметрлер - дизайн - өндүрүш - инверсиялык анализ. Ал үч бөлүктөн турат: OptiLayer, OptiChar жана OptiRE. Программанын функцияларын өркүндөтө турган OptiReOpt динамикалык шилтеме китепканасы (DLL) да бар.
OptiLayer долбоорлоодон максатка чейин баалоо функциясын карап чыгат, оптималдаштыруу аркылуу дизайн максатына жетет жана өндүрүшкө чейинки каталарды талдоо жүргүзөт. OptiChar катмардын материалынын спектралдык мүнөздөмөлөрү менен анын ченелген спектрдик мүнөздөмөлөрүнүн ортосундагы айырмачылык функциясын жука пленка теориясынын ар кандай маанилүү факторлорунда изилдеп, катмардын материалынын жакшыраак жана реалдуу моделин жана ар бир фактордун учурдагы дизайнга тийгизген таасирин алып, эмнени колдонууну көрсөтөт. материалдардын бул катмарын иштеп чыгууда факторлорду эске алуу керек? OptiRE долбоорлоо моделинин спектралдык мүнөздөмөлөрүн жана өндүрүштөн кийин эксперименталдык түрдө өлчөнгөн моделдин спектралдык мүнөздөмөлөрүн изилдейт. Инженердик инверсия аркылуу биз өндүрүш учурунда пайда болгон кээ бир каталарды алабыз жана аларды өндүрүштү жетектөө үчүн өндүрүш процессине кайтарабыз. Жогорудагы модулдарды динамикалык шилтеме китепкана функциясы аркылуу байланыштырса болот, ошону менен фильмди долбоорлоодон өндүрүшкө чейинки бир катар процесстерде долбоорлоо, өзгөртүү жана реалдуу убакыт режиминде мониторинг сыяктуу функцияларды ишке ашырууга болот.
3 Каптоо технологиясы
ар кандай каптоо ыкмалары боюнча, ал эки категорияга бөлүүгө болот: химиялык каптоо технологиясы жана физикалык каптоо технологиясы. Химиялык каптоо технологиясы, негизинен, чөмүлүүчү каптоо жана брызги каптоо болуп бөлүнөт. Бул технология көбүрөөк булгоочу жана начар пленкага ээ. Ал акырындык менен физикалык каптоо технологиясынын жаңы мууну менен алмаштырылууда. Физикалык каптоо вакуумдук буулантуу, иондук каптоо ж. Вакуумдук чөйрөдө каптоочу жабдыктарда азыраак аралашмалар бар, алар материалдын бетинин кычкылданышын алдын алат жана пленканын спектрдик бирдейлигин жана калыңдыгын камсыз кылууга жардам берет, ошондуктан ал кеңири колдонулат.
Кадимки шарттарда, 1 атмосфера басымы 5 Па кубатына 10, ал эми вакуумдук каптоо үчүн зарыл болгон аба басымы жалпысынан 3 Па жана андан жогору кубаттуулукка 10, бул жогорку вакуумдук каптоого тиешелүү. Вакуумдук каптоодо оптикалык компоненттердин бети абдан таза болушу керек, ошондуктан кайра иштетүү учурунда вакуумдук камера да абдан таза болушу керек. Учурда таза вакуумдук чөйрөнү алуунун жолу көбүнчө чаң соргучту колдонуу болуп саналат. Мунай диффузиялык насостор, Молекулярдык насос же конденсация насосу вакуумду алуу жана жогорку вакуумдук чөйрөнү алуу үчүн колдонулат. Мунай диффузиялык насостор муздаткыч сууну жана көмөкчү насосту талап кылат. Алар чоң көлөмдө жана жогорку энергияны керектешет, бул каптоо процессинин булганышына алып келет. Молекулярдык насостор, адатта, алардын ишине жардам берүү үчүн көмөкчү насосту талап кылат жана кымбат. Ал эми конденсациялык насостор булганууга алып келбейт. , таяныч насосун талап кылбайт, жогорку натыйжалуулугун жана жакшы ишенимдүүлүгүн бар, ошондуктан оптикалык боштук каптоо үчүн абдан ылайыктуу болуп саналат. Жалпы вакуумдук каптоочу машинанын ички камерасы төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн:
Вакуумдук каптоодо пленкалуу материалды газ абалына чейин ысытып, андан кийин пленка катмарын түзүү үчүн субстраттын бетине коюу керек. ар кандай каптоо ыкмалары боюнча, ал үч түргө бөлүүгө болот: жылуулук буулануу жылытуу, чачыратуу жылытуу жана ион каптоо.
Термикалык буулантуу менен жылытуу, адатта, тигельди жылытуу үчүн каршылык зымды же жогорку жыштыктагы индукцияны колдонот, ошентип тигелдеги пленкалуу материал ысытылат жана каптоо пайда кылуу үчүн бууланат.
Чачыратуу жылытуу эки түргө бөлүнөт: ион нурдуу чачыратуу жылытуу жана магнетрондук чачыратуу жылытуу. Ион нурун чачыратуу жылытуу ион нурун чыгаруу үчүн иондук куралды колдонот. Ион нуру бутаны белгилүү бир бурч менен бомбалап, анын беттик катмарын чачыратат. атомдор, алар субстраттын бетине жука пленканы пайда кылышат. Ион нурларынын чачыратуусунун негизги кемчилиги максаттуу бетинде бомбаланган аянт өтө кичинекей жана тундурма ылдамдыгы жалпысынан төмөн. Магнетрондук чачыратуу жылытуу электр талаасынын таасири астында электрондордун субстрат тарапка ылдамдашы дегенди билдирет. Бул процессте электрондор аргон газынын атомдору менен кагылышып, көп сандагы аргон иондорун жана электрондорун иондошот. Электрондор субстрат тарапка учуп, аргон иондору электр талаасы менен ысытылат. Бута тездетилип, бутанын таасири астында бомбаланат, ал эми бутадагы нейтралдуу бута атомдору пленканы пайда кылуу үчүн субстраттын үстүнө жайгаштырылат. Магнетрон чачыратуу жогорку пленканын пайда болуу ылдамдыгы, субстраттын төмөн температурасы, жакшы пленканын адгезиясы менен мүнөздөлөт жана чоң аймакты каптоого жетише алат.
Иондук каптоо газды же бууланган заттарды жарым-жартылай иондоштуруу үчүн газ разрядын колдонгон жана бууланган заттарды газ иондорунун же бууланган зат иондорунун бомбалоосу астында субстраттын үстүнө коюу ыкмасын билдирет. Ион менен каптоо – бул вакуумдук буулантуу жана чачыратуу технологиясы. Ал буулантуу жана чачыратуу процесстеринин артыкчылыктарын айкалыштырат жана татаал пленка системалары менен даярдалган бөлүктөрдү каптай алат.
4 Корутунду
Бул макалада биз алгач оптикалык пленкалардын негизги принциптери менен тааныштырабыз. Пленканын санын жана калыңдыгын жана ар кандай пленка катмарларынын ортосундагы сынуу көрсөткүчүнүн айырмасын коюу менен, биз пленка катмарларынын ортосундагы жарык нурларынын интерференциясына жетишип, ошону менен талап кылынган Фильм катмарынын функциясын алабыз. Бул макалада тасманын дизайны боюнча ар бир адамга алдын ала түшүнүк берүү үчүн кеңири колдонулган тасмаларды долбоорлоо программасы киргизилет. Макаланын үчүнчү бөлүгүндө биз практикада кеңири колдонулуп жаткан вакуумдук каптоо технологиясына басым жасап, каптоо технологиясы менен кеңири тааныштырабыз. Мен бул макаланы окуу аркылуу, ар бир адам оптикалык жабууну жакшыраак түшүнөт деп ишенем. Кийинки макалада биз капталган компоненттерди жабууну сыноо ыкмасы менен бөлүшөбүз, андыктан кабардар болуңуз.
Байланыш:
Email:info@pliroptics.com ;
Телефон/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Кошуу: 1-Building, №1558, чалгындоо жолу, Цинбайцзян, Чэнду, Сычуань, Кытай
Посттун убактысы: 10-апрель-2024
