1 Výkonnostné parametre po nátere
V predchádzajúcom článku sme si predstavili funkcie, princípy, návrhový softvér a bežné techniky poťahovania optických tenkých vrstiev. V tomto článku vám predstavíme testovanie parametrov post-coatingu. Výkonnostné parametre povrchu súčiastky po nanesení náteru zahŕňajú priepustnosť (priepustnosť), odrazivosť (R), nasiakavosť (A) atď. Okrem toho nasiakavosť (priepustnosť) atď. Tiež je potrebné otestovať a analyzovať rozptylovú charakteristiku S (Scatter) povrchu filmu.
Priepustnosť T je pomer energie intenzity svetla prechádzajúcej filmom k energii dopadajúceho svetla. Odrazivosť R je pomer energie intenzity odrazenej povrchom povlaku k energii dopadajúcej. Absorpcia A je pomer svetelnej energie absorbovanej vrstvou filmu k energii dopadajúceho svetla. Pre tieto tri parametre existujú nasledujúce vzťahy:
T + R + A = 1
To znamená, že súčet priepustnosti, odrazivosti a absorpcie vrstvy filmu je konštanta 1. To znamená, že po prechode svetelného lúča cez membránu časť prejde, časť sa odrazí preč a zvyšok je absorbovaný membránou.
Naoptický komponentNa výkresoch sa zvyčajne vyžaduje priepustnosť alebo odrazivosť povrchu filmu a je potrebné jasne definovať spektrálny rozsah a uhol dopadu v stave aplikácie. Ak sa vyžaduje aj polarizácia, je potrebné jasne definovať rozsah polarizačných stavov. Ako príklad, požiadavky na povlak na obrázku nižšie sú, že pri vlnovej dĺžke 770 nm musí byť odrazivosť najmenej 88 % pri dopade 45 stupňov a pri vlnovej dĺžke 550 nm musí byť priepustnosť pri uhle 45 stupňov minimálne 70 %.
Okrem vyššie uvedených optických vlastností je potrebné zvážiť aj mechanické a chemické vlastnosti vrstvy optického filmu, vrátane odolnosti proti opotrebovaniu, pevnosti a rozpustnosti vrstvy filmu. Okrem toho je potrebné zvážiť aj kvalitu optického povrchu po nanesení náteru, vrátane požiadaviek na jamkovanie, škrabance, nečistoty, škvrny atď.
2 Princíp spektrofotometra
V tomto článku sa zameriavame na optické vlastnosti metód testovania filmu, aby sme v praxi zaviedli hlavný spektrofotometer (spektrofotometer) a elipsometer (elipsometer) na testovanie parametrov filmu, spektrofotometer môže testovať priepustnosť, odrazivosť a absorpčné charakteristiky optických produktov. Elipsometer dokáže merať hrúbku a polarizačné charakteristiky filmovej vrstvy a princíp oboch je podobný.
Štruktúru takéhoto zariadenia možno rozdeliť na dve časti kanála na generovanie lúča a kanála na príjem lúča, keď je potrebné otestovať priepustnosť komponentu, komponent sa umiestni do stredu dvoch kanálov, takže lúč prechádza vzorkou, keď je potrebné otestovať odrazivosť súčiastky, súčiastka sa umiestni na rovnakú stranu dvoch kanálov, takže lúč je odrazený vzorkou. Ako príklad je na nasledujúcom obrázku znázornený princíp spektrofotometra na meranie priepustnosti vzorky:
Na obrázku vyššie je ľavý koniec kanála generovania lúča, ktorý využíva širokospektrálny svetelný zdroj na vyžarovanie svetla a potom prostredníctvom rozdelenia mriežky a výberu štrbiny vydá svetlo so špecifickou vlnovou dĺžkou, lúč prechádza cez kolimátor 1 sa stáva kolimovaným lúčom a potom prechádza polarizátorom, ktorý môže otáčať uhlom, stáva sa polarizovaným svetlom a polarizované svetlo je rozdelené na 2 lúče spektroskopom po zhromaždení kolimátora 2. Svetelný lúč sa odráža do referenčného detektora, kde sa zhromaždený svetelný lúč používa ako referencia na korekciu energetického driftu v dôsledku kolísania svetelného zdroja a ďalší svetelný lúč prechádza cez vzorku, je pretvarovaný kolimátorom 3 a kolimátorom 4 a vstupuje do detektora úplne vpravo na konci testu. Pri skutočnom teste sa vložením a vybratím testovanej vzorky získajú dve hodnoty energie a porovnaním energie možno získať priepustnosť vzorky.
Princíp elipsometra je podobný princípu vyššie uvedeného spektrofotometra s tým rozdielom, že ako kompenzačný prvok v kanáli vysielania lúča a prijímacom kanáli je pridaná otočná 1/4 vlnová doska a v prijímacom kanáli je tiež pridaný polarizátor. , takže polarizačné charakteristiky vzorky môžu byť analyzované flexibilnejšie. V niektorých prípadoch bude elipsometer priamo využívať aj širokospektrálny svetelný zdroj a na prijímacom konci prijme štrbinový a rozdeľovací spektrometer v kombinácii s lineárnym detektorom poľa, aby sa dosiahol výkonový test komponentu.
3. Test priepustnosti
Pri teste priepustnosti, aby sa zabránilo odrazu detektora prijímajúceho svetelný lúč, sa ako prijímač často používa integračná guľa, princíp je znázornený takto:
Ako je možné vidieť na obrázku vyššie, integračná guľa je dutinová guľa potiahnutá bielym difúznym reflexným náterovým materiálom na vnútornej stene a na stene gule je otvor pre okno, ktorý sa používa ako svetelný otvor dopadajúceho svetla. a prijímací otvor detektora svetla. Týmto spôsobom sa svetlo vstupujúce do integračnej gule niekoľkokrát odráža cez povlak vnútornej steny, čím sa na vnútornej stene vytvorí rovnomerné osvetlenie, a je prijímané detektorom.
Ako príklad je nižšie uvedená štruktúra zariadenia používaného na testovanie priepustnosti optickej dosky
Na obrázku vyššie je testovaná vzorka umiestnená na nastavovacom stole, ktorý je možné posúvať v smere x a y. Priepustnosť vzorky môže byť testovaná v akejkoľvek polohe počítačovým riadením nastavovacieho stola. Distribúciu priepustnosti celého plochého skla možno získať aj skenovacím testom a rozlíšenie testu závisí od veľkosti bodu lúča.
4. Test odrazivosti
Na meranie odrazivosti optického filmu sú zvyčajne dva spôsoby, jedným je relatívne meranie a druhým je absolútne meranie. Metóda relatívneho merania vyžaduje, aby sa ako referencia na porovnávacie testovanie použil reflektor so známou odrazivosťou. V praxi je potrebné pravidelne kalibrovať odrazivosť referenčného zrkadla starnutím alebo kontamináciou vrstvy filmu. Preto má táto metóda potenciálne chyby merania. Metóda merania absolútnej odrazivosti vyžaduje kalibráciu odrazivosti skúšobného zariadenia bez umiestnenia vzorky. Na obrázku nižšie je uvedená štruktúra klasického zariadenia VW na dosiahnutie absolútneho merania odrazivosti vzorky:
Ľavý obrázok na obrázku vyššie zobrazuje štruktúru v tvare V pozostávajúcu z troch zrkadiel, M1, M2 a M3. Najprv sa otestuje hodnota intenzity svetla v tomto režime a zaznamená sa ako P1. Potom sa na pravom obrázku vloží testovaná vzorka a zrkadlo M2 sa otočí do hornej polohy, aby sa vytvorila štruktúra v tvare W. Je možné získať absolútnu odrazivosť meranej vzorky. Toto zariadenie je možné aj vylepšiť, napríklad testovaná vzorka je vybavená aj nezávislým otočným stolom, takže testovanú vzorku je možné otáčať do ľubovoľného uhla otočením zrkadla M2 do zodpovedajúcej odrazovej polohy, aby sa dosiahol výstup lúča, takže odrazivosť vzorky môže byť testovaná vo viacerých uhloch.
Ako príklad je nižšie uvedená štruktúra zariadenia používaného na testovanie odrazivosti optickej dosky:
Na obrázku vyššie je testovaná vzorka umiestnená na stôl na nastavenie posunu x/y a odrazivosť vzorky sa môže testovať v akejkoľvek polohe pomocou počítačového riadenia nastavovacieho stola. Pomocou skenovacieho testu je možné získať aj mapu rozloženia odrazivosti celého plochého skla.
Kontakt:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telefón/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
web: www.pliroptics.com
Pridať:Building 1, No.1558, Intelligence Road, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, China
Čas odoslania: 23. apríla 2024
