1 Parametri de performanță după acoperire
În articolul anterior, am introdus funcțiile, principiile, software-ul de proiectare și tehnicile obișnuite de acoperire a filmelor subțiri optice. În acest articol, introducem testarea parametrilor post-acoperire. Parametrii de performanță ai suprafeței componentei după acoperire includ transmisia (transmisie), reflectanța (R), absorbția (A), etc. În plus, absorbția (transmitanța) și așa mai departe. Caracteristica de împrăștiere S (împrăștiere) a suprafeței filmului trebuie, de asemenea, testată și analizată.
Transmitanța T este raportul dintre energia intensității luminii care trece prin film și energia luminii incidente. Reflectanța R este raportul dintre energia de intensitate reflectată de suprafața acoperirii și energia incidentă. Absorbția A este raportul dintre energia luminoasă absorbită de stratul de film și energia luminoasă incidentă. Pentru acești trei parametri, există următoarele relații:
T + R + A = 1
Adică, suma transmitanței, reflectivității și absorbției stratului de film este constanta 1. Aceasta înseamnă că, după ce fasciculul de lumină trece prin membrană, o parte din acesta este trecută, o parte este reflectată, iar restul. este absorbit de membrană.
Pecomponenta opticădesenele, transmisia sau reflectivitatea suprafeței filmului este de obicei necesară, iar intervalul spectral și unghiul de incidență în starea de aplicare trebuie definite clar. Dacă este necesară și polarizarea, intervalul stărilor de polarizare trebuie să fie clar definit. Ca exemplu, cerințele de acoperire din figura de mai jos sunt că la 770 nm, reflectivitatea trebuie să fie nu mai mică de 88% la o incidență de 45 de grade, iar la 550 nm, transmitanța trebuie să fie nu mai mică de 70% la o incidență de 45 de grade.
Pe lângă proprietățile optice de mai sus, trebuie luate în considerare și proprietățile mecanice și chimice ale stratului de film optic, inclusiv rezistența la uzură, fermitatea, solubilitatea stratului de film. În plus, trebuie luată în considerare și calitatea suprafeței optice după acoperire, inclusiv cerințele pentru zgârieturi, zgârieturi, murdărie, pete etc.
2 Principiul spectrofotometrului
În această lucrare, ne concentrăm pe proprietățile optice ale metodelor de testare a filmului pentru a introduce, în practică, principalele spectrofotometru (Spectrofotometru) și elipsometru (elipsometru) pentru a testa parametrii filmului, spectrofotometrul poate testa caracteristicile de transmisie, reflectivitate și absorbție ale optice. produse. Elipsometrul poate măsura grosimea și caracteristicile de polarizare ale stratului de film, iar principiul ambelor este similar.
Structura unui astfel de dispozitiv poate fi împărțită în două părți ale canalului de generare a fasciculului și canalului de primire a fasciculului, când trebuie testată transmisia componentei, componenta este plasată în mijlocul celor două canale, astfel încât fasciculul trece prin eșantion, atunci când reflectivitatea componentei trebuie testată, componenta este plasată pe aceeași parte a celor două canale, astfel încât fasciculul să fie reflectat de eșantion. Ca exemplu, principiul unui spectrofotometru pentru a măsura transmisia unei probe este prezentat în următoarea figură:
În figura de mai sus, capătul din stânga este canalul de generare a fasciculului, folosind o sursă de lumină cu spectru larg pentru a emite lumină, iar apoi, prin divizarea rețelei și selectarea fantei, emite o anumită lungime de undă a luminii, fasciculul trece prin colimatorul 1, devine un fascicul colimat, apoi trece prin polarizatorul care poate roti Unghiul, devine o lumină polarizată, iar lumina polarizată este împărțită în 2 fascicule de către spectroscop după ce colimatorul 2 este adunat. Un fascicul de lumină este reflectat în detectorul de referință, unde fasciculul de lumină colectat este folosit ca referință pentru a corecta deriva de energie din cauza fluctuațiilor sursei de lumină, iar un alt fascicul de lumină trece prin eșantion, este remodelat de colimatorul 3 și colimatorul. 4 și intră în detector la capătul din dreapta al testului. În testul propriu-zis, se obțin două valori energetice prin introducerea și scoaterea probei testate, iar transmitanța probei poate fi obținută prin compararea energiei.
Principiul elipsometrului este similar cu principiul spectrofotometrului de mai sus, cu excepția faptului că o placă rotativă de 1/4 de undă este adăugată ca element de compensare în canalul de transmitere a fasciculului și canalul de recepție, iar un polarizator este adăugat și în canalul de recepție. , astfel încât caracteristicile de polarizare ale probei să poată fi analizate mai flexibil. În unele cazuri, elipsometrul va utiliza, de asemenea, direct o sursă de lumină cu spectru larg și va adopta un spectrometru cu fantă și divizor la capătul de recepție, combinat cu un detector cu matrice liniară, pentru a realiza testul de performanță al componentei.
3. Test de transmisie
În testul de transmisie, pentru a evita reflexia detectorului care primește fasciculul de lumină, sfera de integrare este adesea folosită ca receptor, principiul este prezentat după cum urmează:
După cum se poate vedea din figura de mai sus, sfera de integrare este o sferă cu cavitate acoperită cu material alb de acoperire cu reflexie difuză pe peretele interior și există o gaură pentru fereastră pe peretele bilei, care este folosită ca gaură de lumină a luminii incidente. și orificiul de recepție al detectorului de lumină. În acest fel, lumina care intră în sfera de integrare este reflectată de mai multe ori prin învelișul peretelui interior, formând o iluminare uniformă pe peretele interior și este primită de detector.
Ca exemplu, structura unui dispozitiv folosit pentru a testa transmisia unei plăci optice este prezentată mai jos
În figura de mai sus, proba testată este plasată pe o masă de reglare care poate fi deplasată în direcțiile x și y. Transmisanța probei poate fi testată în orice poziție prin controlul computerizat al mesei de reglare. Distribuția de transmisie a întregului sticlă plat poate fi obținută și prin test de scanare, iar rezoluția testului depinde de dimensiunea spotului fasciculului.
4. Test de reflectivitate
Pentru măsurarea reflectivității filmului optic, există de obicei două moduri, una este măsurarea relativă și cealaltă măsurarea absolută. Metoda de măsurare relativă necesită ca un reflector cu reflectanță cunoscută să fie utilizat ca referință pentru testarea comparativă. În practică, reflectanța oglinzii de referință trebuie calibrată în mod regulat odată cu îmbătrânirea sau contaminarea stratului de film. Prin urmare, această metodă are potențiale erori de măsurare. Metoda de măsurare a reflectivității absolute necesită calibrarea reflectivității dispozitivului de testare fără a plasa proba. În figura de mai jos, structura dispozitivului clasic VW este dată pentru a realiza măsurarea absolută a reflectivității eșantionului:
Figura din stânga din figura de mai sus prezintă o structură în formă de V formată din trei oglinzi, M1, M2 și M3. Mai întâi, valoarea intensității luminii în acest mod este testată și înregistrată ca P1. Apoi, în figura din dreapta, proba testată este introdusă, iar oglinda M2 este rotită în poziția de sus pentru a forma o structură în formă de W. Se poate obține reflectivitatea absolută a probei măsurate. Acest dispozitiv poate fi, de asemenea, îmbunătățit, de exemplu, proba supusă testului este, de asemenea, echipată cu o masă rotativă independentă, astfel încât proba supusă testului poate fi rotită la orice unghi, prin rotirea oglinzii M2 în poziția de reflexie corespunzătoare, pentru a obține ieșirea fasciculului, astfel încât reflectivitatea probei să poată fi testată în mai multe unghiuri.
Ca exemplu, structura unui dispozitiv folosit pentru a testa reflectivitatea unei plăci optice este prezentată mai jos:
În figura de mai sus, proba testată este plasată pe tabelul de ajustare a translației x/y, iar reflectivitatea probei poate fi testată în orice poziție prin controlul computerizat al mesei de ajustare. Prin testul de scanare se poate obține și harta de distribuție a reflectanței întregului geam plat.
Contact:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat: 86 19013265659
web: www.pliroptics.com
Adăugați:Clădirea 1, No.1558, intelligence road, qingbaijiang, chengdu, sichuan, china
Ora postării: Apr-23-2024
