1 Параметры производительности после нанесения покрытия
В предыдущей статье мы представили функции, принципы, программное обеспечение для проектирования и распространенные методы нанесения покрытий оптическими тонкими пленками. В этой статье мы представляем тестирование параметров после нанесения покрытия. Параметры производительности поверхности компонента после покрытия включают коэффициент пропускания (коэффициент пропускания), коэффициент отражения (R), коэффициент поглощения (A) и т. д. Кроме того, коэффициент поглощения (коэффициент пропускания) и так далее. Также необходимо проверить и проанализировать характеристику рассеяния S (Scatter) поверхности пленки.
Коэффициент пропускания T представляет собой отношение энергии интенсивности света, проходящего через пленку, к энергии падающего света. Коэффициент отражения R представляет собой отношение интенсивности энергии, отраженной поверхностью покрытия, к падающей энергии. Поглощение A представляет собой отношение энергии света, поглощенной слоем пленки, к энергии падающего света. Для этих трех параметров существуют следующие зависимости:
Т + Р + А = 1
То есть сумма коэффициентов пропускания, отражения и поглощения слоя пленки равна константе 1. Это означает, что после прохождения светового луча через мембрану часть его проходит, часть отражается, а остальная часть поглощается мембраной.
Наоптический компонентНа рисунках обычно требуется коэффициент пропускания или отражения поверхности пленки, а также необходимо четко определить спектральный диапазон и угол падения в зависимости от состояния применения. Если также требуется поляризация, необходимо четко определить диапазон состояний поляризации. Например, требования к покрытию на рисунке ниже заключаются в том, что при длине волны 770 нм отражательная способность должна быть не менее 88 % при угле падения 45 градусов, а при длине волны 550 нм коэффициент пропускания должен быть не менее 70 % при угле падения 45 градусов.
Помимо вышеуказанных оптических свойств, также необходимо учитывать механические и химические свойства слоя оптической пленки, включая износостойкость, твердость, растворимость слоя пленки. Кроме того, необходимо учитывать качество оптической поверхности после покрытия, включая требования к питтингу, царапинам, грязи, пятнам и т. д.
2 Принцип спектрофотометра
В этой статье мы фокусируемся на оптических свойствах методов испытания пленки, чтобы на практике представить основные спектрофотометр (спектрофотометр) и эллипсометр (эллипсометр) для проверки параметров пленки, спектрофотометр может проверять характеристики пропускания, отражательной способности и поглощения оптических продукты. Эллипсометр может измерять толщину и поляризационные характеристики слоя пленки, и принцип обоих аналогичен.
Структуру такого устройства можно разделить на две части: канал генерации луча и канал приема луча. Когда необходимо проверить коэффициент пропускания компонента, компонент помещается в середину двух каналов, так что луч проходит через образец; когда необходимо проверить отражательную способность компонента, компонент размещается на одной стороне двух каналов, чтобы луч отражался от образца. В качестве примера принцип работы спектрофотометра для измерения коэффициента пропускания образца показан на следующем рисунке:
На рисунке выше левый конец представляет собой канал генерации луча, в котором используется источник света широкого спектра для излучения света, а затем посредством разделения решетки и выбора щели выводится свет определенной длины волны, луч проходит через коллиматор 1 становится коллимированным лучом, а затем проходит через поляризатор, который может вращать угол, становится поляризованным светом, и поляризованный свет разделяется спектроскопом на два луча после того, как коллиматор 2 собран. Световой луч отражается в эталонный детектор, где собранный световой луч используется в качестве эталона для коррекции дрейфа энергии из-за колебаний источника света, а другой световой луч, проходя через образец, изменяется коллиматором 3 и коллиматором. 4, и попадает в детектор в дальнем правом конце теста. В реальном тесте два значения энергии получаются путем помещения и извлечения испытуемого образца, а коэффициент пропускания образца можно получить путем сравнения энергии.
Принцип работы эллипсометра аналогичен принципу вышеуказанного спектрофотометра, за исключением того, что в качестве компенсационного элемента в канале передачи луча и приемном канале добавлена вращающаяся четвертьволновая пластинка, а в приемном канале добавлен поляризатор. , что позволяет более гибко анализировать поляризационные характеристики образца. В некоторых случаях эллипсометр также напрямую использует источник света широкого спектра и на приемном конце использует щелевой и делительный спектрометр в сочетании с линейным матричным детектором для проверки производительности компонента.
3. Проверка пропускания
В тесте на пропускание, чтобы избежать отражения детектора, принимающего световой луч, в качестве приемника часто используется интегрирующая сфера, принцип показан следующим образом:
Как видно из приведенного выше рисунка, интегрирующая сфера представляет собой сферу с полостью, покрытую белым материалом покрытия диффузного отражения на внутренней стенке, а на стенке шара имеется оконное отверстие, которое используется в качестве светового отверстия падающего света. и приемное отверстие светодетектора. Таким образом, свет, попадающий в интегрирующую сферу, несколько раз отражается через покрытие внутренней стенки, образуя равномерную освещенность внутренней стенки, и принимается детектором.
В качестве примера ниже показана конструкция устройства, используемого для проверки коэффициента пропускания оптической пластины.
На рисунке выше испытуемый образец помещен на регулировочный стол, который можно перемещать в направлениях x и y. Коэффициент пропускания образца можно проверить в любом положении с помощью компьютерного управления регулировочным столом. Распределение пропускания всего плоского стекла также можно получить с помощью теста сканирования, а разрешение теста зависит от размера пятна луча.
4. Тест на отражательную способность
Для измерения отражательной способности оптической пленки обычно существует два способа: относительный и абсолютный. Метод относительных измерений требует использования отражателя с известной отражательной способностью в качестве эталона для сравнительных испытаний. На практике коэффициент отражения эталонного зеркала необходимо регулярно калибровать в зависимости от старения или загрязнения слоя пленки. Следовательно, этот метод имеет потенциальные ошибки измерения. Метод измерения абсолютной отражательной способности требует калибровки отражательной способности испытательного устройства без установки образца. На рисунке ниже представлена структура классического устройства VW для достижения абсолютного измерения отражательной способности образца:
Левый рисунок на рисунке выше показывает V-образную конструкцию, состоящую из трех зеркал: М1, М2 и М3. Сначала проверяется значение силы света в этом режиме и записывается как P1. Затем на правом рисунке вставляют испытуемый образец и поворачивают зеркало М2 в верхнее положение, образуя W-образную конструкцию. Можно получить абсолютную отражательную способность измеренного образца. Это устройство также можно усовершенствовать, например, испытуемый образец также оснащен независимым вращающимся столом, так что испытуемый образец можно поворачивать на любой угол, поворачивая зеркало М2 в соответствующее положение отражения, чтобы добиться выход луча, так что отражательную способность образца можно проверить под разными углами.
В качестве примера ниже показана конструкция устройства, используемого для проверки отражательной способности оптической пластины:
На рисунке выше испытуемый образец помещен на юстировочный стол для перемещения по осям x/y, а отражательная способность образца может быть проверена в любом положении с помощью компьютерного управления юстировочным столом. С помощью теста сканирования также можно получить карту распределения отражательной способности всего плоского стекла.
Контакт:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Телефон/Whatsapp/Wechat: 86 19013265659
сайт:www.pliroptics.com
Добавить:Корпус 1, № 1558, разведывательная дорога, Цинбайцзян, Чэнду, Сычуань, Китай
Время публикации: 23 апреля 2024 г.
