1 Optisko plēvju principi
Šajā rakstā mēs iepazīstināsim ar optisko plāno kārtiņu principiem, biežāk izmantoto projektēšanas programmatūru un pārklājuma tehnoloģiju.
Pamatprincips, kāpēc optiskās plēves var sasniegt unikālas funkcijas, piemēram, pretatstarošanos, augstu atstarošanu vai gaismas sadalīšanu, ir gaismas plānās plēves traucējumi. Plānās plēves parasti sastāv no vienas vai vairākām augsta refrakcijas koeficienta materiāla slāņu grupām un zema laušanas koeficienta materiāla slāņiem, kas pārmaiņus ir uzlikti. Šie plēves slāņa materiāli parasti ir oksīdi, metāli vai fluorīdi. Iestatot plēves skaitu, biezumu un dažādus plēves slāņus, Refrakcijas koeficienta atšķirība starp slāņiem var regulēt gaismas staru traucējumus starp plēves slāņiem, lai iegūtu nepieciešamās funkcijas.
Lai ilustrētu šo parādību, kā piemēru ņemsim parastu pretatspīdumu pārklājumu. Lai palielinātu vai samazinātu traucējumus, pārklājuma slāņa optiskais biezums parasti ir 1/4 (QWOT) vai 1/2 (HWOT). Zemāk redzamajā attēlā krītošās vides refrakcijas koeficients ir n0, bet substrāta laušanas koeficients ir ns. Tāpēc var aprēķināt plēves materiāla refrakcijas indeksa attēlu, kas var radīt traucējumus atcelšanas apstākļus. Gaismas stars, ko atstaro plēves slāņa augšējā virsma, ir R1, gaismas stars, ko atstaro plēves apakšējā virsma, ir R2. Ja plēves optiskais biezums ir 1/4 viļņa garuma, optiskā ceļa atšķirība starp R1 un R2 ir 1/2 viļņa garuma, un ir izpildīti traucējumu nosacījumi, tādējādi radot traucējumus destruktīvus traucējumus. Fenomens.
Tādā veidā atstarotā stara intensitāte kļūst ļoti maza, tādējādi sasniedzot pretatstarošanas mērķi.
2 Optiskās plānslāņa projektēšanas programmatūra
Lai atvieglotu tehniķiem izstrādāt plēvju sistēmas, kas atbilst dažādām specifiskām funkcijām, ir izstrādāta plāno kārtiņu projektēšanas programmatūra. Projektēšanas programmatūrā ir integrēti plaši izmantotie pārklājuma materiāli un to parametri, plēves slāņa simulācijas un optimizācijas algoritmi un analīzes funkcijas, atvieglojot tehniķu izstrādi un analīzi. Dažādas filmu sistēmas. Parasti izmantotā filmu projektēšanas programmatūra ir šāda:
A.TFCalc
TFCalc ir universāls rīks optiskās plānās kārtiņas projektēšanai un analīzei. To var izmantot, lai izstrādātu dažāda veida pretrefleksijas, augstas atstarošanas, joslas caurlaides, spektroskopiskās, fāzes un citas filmu sistēmas. TFCalc var izveidot abpusēju plēvju sistēmu uz pamatnes ar līdz 5000 plēves slāņiem uz vienas virsmas. Tā atbalsta filmu kaudzes formulu ievadi un var simulēt dažāda veida apgaismojumu: piemēram, konusa starus, nejaušus starojuma starus utt. Otrkārt, programmatūrai ir noteiktas optimizācijas funkcijas, un tā var izmantot tādas metodes kā galējās vērtības un variācijas metodes, lai optimizētu atstarošanas, caurlaidības, absorbcijas, fāzes, elipsometrijas parametri un citi plēves sistēmas mērķi. Programmatūra integrē dažādas analīzes funkcijas, piemēram, atstarošanas, caurlaidības, absorbcijas, elipsometrijas parametru analīzi, elektriskā lauka intensitātes sadalījuma līkni, plēves sistēmas atstarošanas un pārraides krāsu analīzi, kristāla kontroles līknes aprēķinu, plēves slāņa tolerances un jutības analīzi, ienesīguma analīzi utt. TFCalc darbības interfeiss ir šāds:
Iepriekš parādītajā darbības saskarnē, ievadot parametrus un robežnosacījumus un optimizējot, jūs varat iegūt jūsu vajadzībām atbilstošu filmu sistēmu. Darbība ir salīdzinoši vienkārša un viegli lietojama.
B. Essential Macleod
Essential Macleod ir pilnīga optiskās filmas analīzes un projektēšanas programmatūras pakotne ar patiesu vairāku dokumentu darbības saskarni. Tas var atbilst dažādām prasībām optiskā pārklājuma dizainā, sākot no vienkāršām viena slāņa plēvēm līdz stingrām spektroskopiskām plēvēm. , tā var arī novērtēt viļņa garuma dalīšanas multipleksēšanas (WDM) un blīvās viļņa garuma dalīšanas multipleksēšanas (DWDM) filtrus. Tas var izstrādāt no jauna vai optimizēt esošos dizainus, kā arī izpētīt kļūdas dizainā. Tas ir bagāts ar funkcijām un spēcīgs.
Programmatūras dizaina interfeiss ir parādīts zemāk esošajā attēlā:
C. OptiLayer
OptiLayer programmatūra atbalsta visu optisko plāno plēvju procesu: parametri - dizains - ražošana - inversijas analīze. Tas ietver trīs daļas: OptiLayer, OptiChar un OptiRE. Ir arī OptiReOpt dinamisko saišu bibliotēka (DLL), kas var uzlabot programmatūras funkcijas.
OptiLayer pārbauda novērtēšanas funkciju no projektēšanas līdz mērķim, sasniedz projektēšanas mērķi, izmantojot optimizāciju, un veic pirmsražošanas kļūdu analīzi. OptiChar pārbauda atšķirības funkciju starp slāņa materiāla spektrālajiem raksturlielumiem un tā izmērītajiem spektrālajiem raksturlielumiem pie dažādiem plānās kārtiņas teorijā svarīgiem faktoriem un iegūst labāku un reālistiskāku slāņa materiāla modeli un katra faktora ietekmi uz pašreizējo dizainu, norādot izmantošanas veidu. faktori, kas jāņem vērā, veidojot šo materiālu slāni? OptiRE pārbauda dizaina modeļa spektrālos raksturlielumus un modeļa spektrālos raksturlielumus, kas izmērīti eksperimentāli pēc ražošanas. Izmantojot inženiertehnisko inversiju, mēs iegūstam dažas ražošanas laikā radušās kļūdas un ievadām tās atpakaļ ražošanas procesā, lai vadītu ražošanu. Iepriekš minētos moduļus var saistīt, izmantojot dinamisko saišu bibliotēkas funkciju, tādējādi realizējot tādas funkcijas kā projektēšana, modifikācijas un reāllaika uzraudzība vairākos procesos no filmas projektēšanas līdz ražošanai.
3 Pārklājuma tehnoloģija
Saskaņā ar dažādām pārklāšanas metodēm to var iedalīt divās kategorijās: ķīmiskā pārklājuma tehnoloģija un fizikālā pārklājuma tehnoloģija. Ķīmiskā pārklājuma tehnoloģija galvenokārt ir sadalīta iegremdēšanas un izsmidzināšanas pārklāšanā. Šī tehnoloģija ir vairāk piesārņojoša, un tai ir slikta filmas veiktspēja. To pamazām nomaina jaunas paaudzes fiziskā pārklājuma tehnoloģija. Fiziskā pārklāšana tiek veikta ar vakuuma iztvaicēšanu, jonu pārklāšanu utt. Vakuuma pārklāšana ir metālu, savienojumu un citu plēves materiālu iztvaicēšanas (vai izsmidzināšanas) metode vakuumā, lai tos uzklātu uz pārklājamās pamatnes. Vakuuma vidē pārklājuma iekārtām ir mazāk piemaisījumu, kas var novērst materiāla virsmas oksidēšanos un palīdz nodrošināt plēves spektrālo viendabīgumu un biezuma konsistenci, tāpēc to plaši izmanto.
Normālos apstākļos 1 atmosfēras spiediens ir aptuveni 10 līdz 5 Pa jaudai, un vakuuma pārklājumam nepieciešamais gaisa spiediens parasti ir 10 līdz 3 Pa un vairāk, kas pieder augsta vakuuma pārklājumam. Vakuuma pārklāšanā optisko komponentu virsmai jābūt ļoti tīrai, tāpēc arī vakuuma kamerai apstrādes laikā jābūt ļoti tīrai. Pašlaik veids, kā iegūt tīru vakuuma vidi, parasti ir izmantot putekļsūcēju. Eļļas difūzijas sūkņi, Molekulāro sūkni vai kondensācijas sūkni izmanto, lai iegūtu vakuumu un iegūtu augsta vakuuma vidi. Eļļas difūzijas sūkņiem ir nepieciešams dzesēšanas ūdens un atbalsta sūknis. Tie ir lieli un patērē daudz enerģijas, kas radīs piesārņojumu pārklāšanas procesā. Molekulārajiem sūkņiem parasti ir nepieciešams atbalsta sūknis, lai palīdzētu to darbā, un tie ir dārgi. Turpretim kondensācijas sūkņi neizraisa piesārņojumu. , nav nepieciešams atbalsta sūknis, ir augsta efektivitāte un laba uzticamība, tāpēc tas ir vispiemērotākais optiskajam vakuuma pārklājumam. Kopējā vakuuma pārklāšanas mašīnas iekšējā kamera ir parādīta attēlā zemāk:
Vakuuma pārklāšanā plēves materiāls ir jāuzsilda līdz gāzveida stāvoklim un pēc tam jāuzklāj uz pamatnes virsmas, lai izveidotu plēves slāni. Saskaņā ar dažādām pārklāšanas metodēm to var iedalīt trīs veidos: termiskā iztvaikošanas sildīšana, izsmidzināšanas sildīšana un jonu pārklāšana.
Termiskā iztvaikošanas karsēšanā tīģeļa sildīšanai parasti izmanto pretestības stiepli vai augstfrekvences indukciju, lai plēves materiāls tīģelī tiktu uzkarsēts un iztvaicēts, veidojot pārklājumu.
Izsmidzināšanas apkure ir sadalīta divos veidos: jonu staru izsmidzināšanas sildīšana un magnetrona izsmidzināšanas sildīšana. Apkurē ar jonu staru izsmidzināšanu jonu staru izstarošanai izmanto jonu lielgabalu. Jonu stars bombardē mērķi noteiktā leņķī un izsmidzina tā virsmas slāni. atomi, kas nogulsnējas uz substrāta virsmas, veidojot plānu plēvi. Galvenais jonu staru izsmidzināšanas trūkums ir tas, ka apgabals, kas tiek bombardēts uz mērķa virsmas, ir pārāk mazs un nogulsnēšanās ātrums parasti ir zems. Magnetronu izsmidzināšanas sildīšana nozīmē, ka elektroni elektriskā lauka iedarbībā paātrina substrātu. Šī procesa laikā elektroni saduras ar argona gāzes atomiem, jonizējot lielu skaitu argona jonu un elektronu. Elektroni lido uz substrāta pusi, un argona jonus silda elektriskais lauks. Mērķa darbības laikā mērķis tiek paātrināts un bombardēts, un mērķa neitrālie mērķa atomi tiek nogulsnēti uz substrāta, veidojot plēvi. Magnetronu izsmidzināšanu raksturo augsts plēves veidošanās ātrums, zema substrāta temperatūra, laba plēves adhēzija un var panākt lielas platības pārklājumu.
Jonu pārklāšana attiecas uz metodi, kas izmanto gāzes izlādi, lai daļēji jonizētu gāzi vai iztvaicētas vielas, un iztvaicētās vielas nogulsnē uz substrāta, bombardējot gāzu jonus vai iztvaicētus vielu jonus. Jonu pārklāšana ir vakuuma iztvaicēšanas un izsmidzināšanas tehnoloģijas kombinācija. Tas apvieno iztvaikošanas un izsmidzināšanas procesu priekšrocības un var pārklāt sagataves ar sarežģītām plēvju sistēmām.
4 Secinājums
Šajā rakstā mēs vispirms iepazīstinām ar optisko plēvju pamatprincipiem. Iestatot plēves skaitu un biezumu un refrakcijas koeficienta atšķirību starp dažādiem plēves slāņiem, mēs varam panākt gaismas staru traucējumus starp plēves slāņiem, tādējādi iegūstot nepieciešamo Filmas slāņa funkciju. Pēc tam šajā rakstā ir aprakstīta bieži izmantotā filmu noformēšanas programmatūra, lai ikvienam sniegtu priekšstatu par filmu dizainu. Raksta trešajā daļā sniedzam detalizētu ievadu pārklāšanas tehnoloģijā, pievēršoties praksē plaši izmantotajai vakuuma pārklājuma tehnoloģijai. Es uzskatu, ka, izlasot šo rakstu, ikviens iegūs labāku izpratni par optisko pārklājumu. Nākamajā rakstā mēs dalīsimies ar pārklāto komponentu pārklājuma testēšanas metodi, tāpēc sekojiet līdzi jaunumiem.
Kontaktpersona:
Email:info@pliroptics.com ;
Tālrunis/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
tīmeklis:www.pliroptics.com
Pievienot: 1. ēka, Nr. 1558, izlūkošanas ceļš, Cjinbaidzjana, Čendu, Sičuaņa, Ķīna
Izlikšanas laiks: 10.04.2024
