1 Принципи оптичких филмова
У овом чланку ћемо представити принципе оптичких танких филмова, уобичајени софтвер за дизајн и технологију премаза.
Основни принцип зашто оптички филмови могу постићи јединствене функције као што су антирефлексија, велика рефлексија или цепање светлости је интерференција светлости танког филма. Танки филмови се обично састоје од једне или више група слојева материјала са високим индексом преламања и слојева материјала са ниским индексом преламања који се наизменично преклапају. Ови материјали за слојеве филма су углавном оксиди, метали или флуориди. Постављањем броја, дебљине и различитих слојева филма на филму, разлика у индексу преламања између слојева може регулисати интерференцију светлосних зрака између слојева филма како би се добиле потребне функције.
Узмимо уобичајени антирефлексни премаз као пример да илуструјемо овај феномен. Да би се максимизирале или смањиле сметње, оптичка дебљина слоја премаза је обично 1/4 (КВОТ) или 1/2 (ХВОТ). На слици испод, индекс преламања упадне средине је н0, а индекс преламања супстрата је нс. Стога се може израчунати слика индекса преламања филмског материјала који може произвести услове поништавања сметњи. Светлосни сноп рефлектован од горње површине слоја филма је Р1, Светлосни сноп рефлектован од доње површине филма је Р2. Када је оптичка дебљина филма 1/4 таласне дужине, разлика оптичког пута између Р1 и Р2 је 1/2 таласне дужине, а услови интерференције су испуњени, чиме се стварају деструктивне интерференције. Феномен.
На овај начин, интензитет рефлектованог зрака постаје веома мали, чиме се постиже сврха антирефлексије.
2 Софтвер за дизајн оптичког танког филма
Да би се олакшало техничарима да дизајнирају филмске системе који испуњавају различите специфичне функције, развијен је софтвер за дизајн танког филма. Софтвер за дизајн интегрише најчешће коришћене материјале за премазивање и њихове параметре, алгоритме за симулацију слоја филма и оптимизацију и функције анализе, што олакшава техничарима развој и анализу. Разни филмски системи. Уобичајени софтвер за дизајн филма је следећи:
А.ТФЦалц
ТФЦалц је универзални алат за пројектовање и анализу оптичког танког филма. Може се користити за пројектовање различитих типова антирефлексних, високорефлексних, пропусних, спектроскопских, фазних и других филмских система. ТФЦалц може дизајнирати двострани филмски систем на подлози, са до 5.000 слојева филма на једној површини. Подржава унос формула за наслага филмова и може да симулира различите типове осветљења: као што су конусни снопови, насумични снопови зрачења, итд. Друго, софтвер има одређене функције оптимизације и може да користи методе као што су екстремне вредности и варијационе методе за оптимизацију рефлективност, пропусност, апсорпција, параметри фазе, елипсометрије и други циљеви филмског система. Софтвер интегрише различите функције анализе, као што су рефлективност, пропусност, апсорпција, анализа параметара елипсометрије, крива дистрибуције интензитета електричног поља, рефлексија система филма и анализа боја трансмисије, прорачун криве контроле кристала, анализа толеранције и осетљивости слоја филма, анализа приноса итд. Оперативни интерфејс ТФЦалц-а је следећи:
У оперативном интерфејсу приказаном изнад, уносом параметара и граничних услова и оптимизацијом, можете добити филмски систем који задовољава ваше потребе. Операција је релативно једноставна и лака за коришћење.
Б. Ессентиал Мацлеод
Ессентиал Мацлеод је комплетан софтверски пакет за анализу и дизајн оптичког филма са правим интерфејсом за рад са више докумената. Може да испуни различите захтеве у дизајну оптичких премаза, од једноставних једнослојних филмова до строгих спектроскопских филмова. , такође може да процени мултиплексирање са поделом таласних дужина (ВДМ) и филтере за мултиплексирање густе таласне дужине (ДВДМ). Може да дизајнира од нуле или да оптимизује постојеће дизајне и може да испита грешке у дизајну. Богат је функцијама и моћан.
Дизајн интерфејса софтвера је приказан на слици испод:
Ц. ОптиЛаиер
ОптиЛаиер софтвер подржава цео процес оптичких танких филмова: параметри - дизајн - производња - инверзиона анализа. Садржи три дела: ОптиЛаиер, ОптиЦхар и ОптиРЕ. Постоји и ОптиРеОпт библиотека динамичких веза (ДЛЛ) која може побољшати функције софтвера.
ОптиЛаиер испитује функцију евалуације од дизајна до циља, постиже циљ дизајна кроз оптимизацију и врши анализу грешака пре производње. ОптиЦхар испитује функцију разлике између спектралних карактеристика материјала слоја и његових измерених спектралних карактеристика под различитим важним факторима у теорији танког филма, и добија бољи и реалистичнији модел материјала слоја и утицај сваког фактора на тренутни дизајн, указујући на употребу Шта факторе које треба узети у обзир при пројектовању овог слоја материјала? ОптиРЕ испитује спектралне карактеристике пројектованог модела и спектралне карактеристике модела мерене експериментално након производње. Кроз инжењерску инверзију добијамо неке грешке настале током производње и враћамо их производном процесу да бисмо водили производњу. Горе наведени модули се могу повезати кроз функцију библиотеке динамичких линкова, чиме се реализују функције као што су дизајн, модификација и праћење у реалном времену у низу процеса од дизајна филма до производње.
3 Технологија премаза
Према различитим методама пресвлачења, може се поделити у две категорије: технологија хемијског премаза и технологија физичког премаза. Технологија хемијског премаза се углавном дели на потапање и наношење спрејом. Ова технологија више загађује и има лоше перформансе филма. Постепено се замењује новом генерацијом технологије физичког премаза. Физичко премазивање се врши вакуумским испаравањем, јонским превлачењем, итд. Вакуумско превлачење је метода испаравања (или распршивања) метала, једињења и других филмских материјала у вакууму како би се таложили на супстрат који се облаже. У вакуумском окружењу, опрема за премазивање има мање нечистоћа, што може спречити оксидацију површине материјала и помоћи да се обезбеди спектрална униформност и конзистентност дебљине филма, тако да се широко користи.
У нормалним околностима, 1 атмосферски притисак је око 10 на снагу од 5 Па, а ваздушни притисак потребан за вакуумско облагање је генерално 10 на снагу од 3 Па и више, што припада високовакуумском премазу. Код вакуумског премаза, површина оптичких компоненти треба да буде веома чиста, тако да вакуумска комора током обраде такође треба да буде веома чиста. Тренутно, начин за постизање чистог вакуумског окружења је генерално коришћење усисавања. Уљне дифузионе пумпе, Молекуларна пумпа или кондензациона пумпа се користи за издвајање вакуума и добијање окружења високог вакуума. Уљне дифузионе пумпе захтевају расхладну воду и помоћну пумпу. Они су велике величине и троше велику енергију, што ће узроковати загађење процеса премаза. Молекуларне пумпе обично захтевају помоћну пумпу која помаже у њиховом раду и скупе су. Насупрот томе, кондензационе пумпе не изазивају загађење. , не захтева помоћну пумпу, има високу ефикасност и добру поузданост, тако да је најпогоднији за оптичко вакуумско облагање. Унутрашња комора уобичајене машине за вакуумско облагање је приказана на слици испод:
У вакуумском премазивању, филмски материјал треба да се загреје до гасовитог стања, а затим нанесе на површину подлоге да би се формирао слој филма. Према различитим методама облагања, може се поделити у три типа: грејање термичким испаравањем, грејање распршивањем и јонско полагање.
Грејање термичким испаравањем обично користи отпорну жицу или високофреквентну индукцију за загревање лончића, тако да се филмски материјал у лончићу загрева и испарава да би се формирао премаз.
Грејање распршивањем је подељено у два типа: грејање распршивањем јонским снопом и грејање распршивањем магнетроном. Загревање распршивањем јонским снопом користи јонски пиштољ за емитовање јонског снопа. Јонски сноп бомбардује мету под одређеним упадним углом и распршује њен површински слој. атоми, који се таложе на површину супстрата и формирају танак филм. Главни недостатак распршивања јонским снопом је да је површина бомбардована на површини мете премала и да је стопа таложења генерално ниска. Магнетронско загревање значи да се електрони убрзавају према подлози под дејством електричног поља. Током овог процеса, електрони се сударају са атомима гаса аргона, јонизујући велики број јона и електрона аргона. Електрони лете ка подлози, а јони аргона се загревају електричним пољем. Мета се убрзава и бомбардује под дејством мете, а неутрални атоми мете у мети се таложе на подлогу и формирају филм. Магнетронско распршивање карактерише висока брзина формирања филма, ниска температура подлоге, добра адхезија филма и може постићи премаз велике површине.
Јонска обрада се односи на методу која користи гасно пражњење за делимичну јонизацију гаса или испарених супстанци, и таложи испарене супстанце на подлогу под бомбардовањем јона гаса или јона испарене супстанце. Јонска обрада је комбинација технологије вакуумског испаравања и прскања. Комбинује предности процеса испаравања и распршивања и може да обложи радне предмете сложеним системима филма.
4 Закључак
У овом чланку прво представљамо основне принципе оптичких филмова. Подешавањем броја и дебљине филма и разлике у индексу преламања између различитих слојева филма, можемо постићи интерференцију светлосних снопова између слојева филма, чиме се добија потребна функција слоја филма. Овај чланак затим представља софтвер за дизајн филмова који се обично користи како би свима дао прелиминарно разумевање филмског дизајна. У трећем делу чланка дајемо детаљан увод у технологију премаза, фокусирајући се на технологију вакуумског премаза која се широко користи у пракси. Верујем да ће читањем овог чланка свако боље разумети оптички премаз. У следећем чланку ћемо поделити методу тестирања премаза за обложене компоненте, па останите са нама.
Контакт:
Email:info@pliroptics.com ;
Телефон/Вхатсапп/Вецхат:86 19013265659
Додај: зграда 1, бр. 1558, обавештајни пут, Ћингбајђанг, Ченгду, Сечуан, Кина
Време поста: Апр-10-2024
