1 Optik plyonkalarning ishlash tamoyillari
Ushbu maqolada biz optik nozik plyonkalar tamoyillari, keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan dizayn dasturlari va qoplama texnologiyasi bilan tanishamiz.
Optik plyonkalar nima uchun aks ettirishga qarshi, yuqori ko'zgu yoki yorug'likning bo'linishi kabi noyob funktsiyalarga erishishi mumkinligining asosiy printsipi yorug'likning nozik plyonkali aralashuvidir. Yupqa plyonkalar odatda yuqori sinishi indeksli material qatlamlarining bir yoki bir nechta guruhidan va past sinishi indeksli material qatlamlaridan iborat. Ushbu kino qatlami materiallari odatda oksidlar, metallar yoki ftoridlardir. Filmning sonini, qalinligini va turli xil kino qatlamlarini o'rnatish orqali qatlamlar orasidagi sinishi indeksidagi farq kerakli funktsiyalarni olish uchun plyonka qatlamlari orasidagi yorug'lik nurlarining aralashuvini tartibga solishi mumkin.
Keling, bu hodisani ko'rsatish uchun misol sifatida aks ettirishga qarshi keng tarqalgan qoplamani olaylik. Interferentsiyani maksimal darajada oshirish yoki kamaytirish uchun qoplama qatlamining optik qalinligi odatda 1/4 (QWOT) yoki 1/2 (HWOT) ni tashkil qiladi. Quyidagi rasmda tushayotgan muhitning sindirish ko'rsatkichi n0 ga, substratning sindirish ko'rsatkichi esa ns ga teng. Shuning uchun, interferentsiyani bekor qilish shartlarini keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan kino materialining sinishi indeksining rasmini hisoblash mumkin. Kino qatlamining yuqori yuzasi tomonidan aks ettirilgan yorug'lik nuri R1, plyonkaning pastki yuzasi tomonidan aks ettirilgan yorug'lik nuri R2. Filmning optik qalinligi 1/4 to'lqin uzunligi bo'lsa, R1 va R2 o'rtasidagi optik yo'l farqi 1/2 to'lqin uzunligi bo'lib, shovqin shartlari bajariladi, bu esa shovqinni buzuvchi shovqinlarni keltirib chiqaradi. Fenomen.
Shu tarzda, aks ettirilgan nurning intensivligi juda kichik bo'ladi va shu bilan aks ettirishga qarshi maqsadga erishiladi.
2 Optik yupqa plyonkani loyihalash dasturi
Texniklarga turli xil o'ziga xos funktsiyalarga javob beradigan kino tizimlarini loyihalashda yordam berish uchun nozik plyonkalarni loyihalash dasturi ishlab chiqilgan. Dizayn dasturi keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan qoplama materiallari va ularning parametrlarini, kino qatlamini simulyatsiya qilish va optimallashtirish algoritmlarini va tahlil funktsiyalarini birlashtiradi, bu esa texnik xodimlarni ishlab chiqish va tahlil qilishni osonlashtiradi. Har xil kino tizimlari. Filmni loyihalashda keng tarqalgan dasturlar quyidagilardir:
A.TFCalc
TFCalc optik yupqa plyonka dizayni va tahlili uchun universal vositadir. U turli xil aks ettirishga qarshi, yuqori aks ettiruvchi, tarmoqli o'tkazuvchan, spektroskopik, fazali va boshqa kino tizimlarini loyihalash uchun ishlatilishi mumkin. TFCalc bir yuzada 5000 tagacha plyonka qatlamiga ega bo'lgan substratda ikki tomonlama kino tizimini loyihalashi mumkin. U kino stack formulalarini kiritishni qo'llab-quvvatlaydi va yorug'likning har xil turlarini simulyatsiya qilishi mumkin: konus nurlari, tasodifiy nurlanish nurlari va boshqalar. Ikkinchidan, dasturiy ta'minot ma'lum optimallashtirish funktsiyalariga ega va optimallashtirish uchun ekstremal qiymat va variatsion usullar kabi usullardan foydalanishi mumkin. aks ettirish, o'tkazuvchanlik, absorbans, faza, ellipsometriya parametrlari va kino tizimining boshqa maqsadlari. Dasturiy ta'minot turli xil tahlil funktsiyalarini birlashtiradi, masalan, aks ettirish, o'tkazuvchanlik, absorbans, ellipsometriya parametrlari tahlili, elektr maydonining intensivligi taqsimoti egri chizig'i, plyonka tizimini aks ettirish va uzatish ranglarini tahlil qilish, kristall nazorat egri chizig'ini hisoblash, plyonka qatlamining bardoshliligi va sezuvchanlik tahlili , Hosildorlik tahlili va boshqalar. TFCalc ning operatsion interfeysi quyidagicha:
Yuqorida ko'rsatilgan operatsion interfeysda parametrlar va chegara shartlarini kiritish va optimallashtirish orqali siz o'zingizning ehtiyojlaringizga javob beradigan kino tizimini olishingiz mumkin. Operatsiya nisbatan sodda va ulardan foydalanish oson.
B. Muhim Makleod
Essential Macleod - bu haqiqiy ko'p hujjatli operatsion interfeysga ega bo'lgan to'liq optik plyonka tahlili va dizayn dasturiy ta'minot to'plami. Oddiy bir qatlamli plyonkalardan qattiq spektroskopik plyonkalargacha bo'lgan optik qoplama dizaynida turli talablarga javob berishi mumkin. , shuningdek, to'lqin uzunligi bo'linishi multipleksatsiyasi (WDM) va zich to'lqin uzunligi bo'linishi multipleksatsiyasi (DWDM) filtrlarini ham baholashi mumkin. U noldan loyihalashtirishi yoki mavjud dizaynlarni optimallashtirishi va dizayndagi xatolarni tekshirishi mumkin. U funksiyalarga boy va kuchli.
Dasturiy ta'minotning dizayn interfeysi quyidagi rasmda ko'rsatilgan:
C. OptiLayer
OptiLayer dasturi optik yupqa plyonkalarning butun jarayonini qo'llab-quvvatlaydi: parametrlar - dizayn - ishlab chiqarish - inversiya tahlili. U uchta qismdan iborat: OptiLayer, OptiChar va OptiRE. Bundan tashqari, dasturiy ta'minotning funksiyalarini yaxshilaydigan OptiReOpt dinamik havola kutubxonasi (DLL) mavjud.
OptiLayer dizayndan maqsadgacha baholash funktsiyasini tekshiradi, optimallashtirish orqali dizayn maqsadiga erishadi va ishlab chiqarishdan oldingi xatolar tahlilini amalga oshiradi. OptiChar qatlam materialining spektral xususiyatlari va uning o'lchangan spektral xususiyatlari o'rtasidagi farq funktsiyasini yupqa plyonka nazariyasidagi turli xil muhim omillar ostida o'rganadi va yaxshiroq va real qatlam materiali modelini va har bir omilning joriy dizaynga ta'sirini oladi, nimadan foydalanishni ko'rsatadi. materiallarning ushbu qatlamini loyihalashda omillarni hisobga olish kerakmi? OptiRE dizayn modelining spektral xususiyatlarini va ishlab chiqarilgandan so'ng eksperimental tarzda o'lchangan modelning spektral xususiyatlarini o'rganadi. Muhandislik inversiyasi orqali biz ishlab chiqarish jarayonida yuzaga kelgan ba'zi xatolarni olamiz va ularni ishlab chiqarishga yo'naltirish uchun ishlab chiqarish jarayoniga qaytaramiz. Yuqoridagi modullar dinamik bog'lanish kutubxonasi funksiyasi orqali bog'lanishi mumkin, shu bilan filmni loyihalashdan tortib to ishlab chiqarishgacha bo'lgan bir qator jarayonlarda dizayn, modifikatsiya va real vaqtda monitoring kabi funktsiyalarni amalga oshiradi.
3 Qoplash texnologiyasi
Turli qoplama usullariga ko'ra, uni ikki toifaga bo'lish mumkin: kimyoviy qoplama texnologiyasi va jismoniy qoplama texnologiyasi. Kimyoviy qoplama texnologiyasi asosan immersion qoplama va buzadigan amallar qoplamasiga bo'linadi. Ushbu texnologiya ko'proq ifloslantiruvchi va yomon kino ishlashiga ega. U asta-sekin jismoniy qoplama texnologiyasining yangi avlodi bilan almashtiriladi. Jismoniy qoplama vakuumli bug'lanish, ion qoplamasi va boshqalar yo'li bilan amalga oshiriladi. Vakuumli qoplama - bu metall, birikmalar va boshqa plyonkali materiallarni vakuumda qoplanadigan substratga joylashtirish uchun bug'lantirish (yoki purkash) usuli. Vakuumli muhitda qoplama uskunalari kamroq aralashmalarga ega, bu material sirtining oksidlanishini oldini oladi va filmning spektral bir xilligi va qalinligi mustahkamligini ta'minlashga yordam beradi, shuning uchun u keng qo'llaniladi.
Oddiy sharoitlarda 1 atmosfera bosimi 5 Pa quvvatga taxminan 10 ni tashkil qiladi va vakuum qoplamasi uchun zarur bo'lgan havo bosimi odatda yuqori vakuumli qoplamaga tegishli bo'lgan 3 Pa va undan yuqori quvvatga 10 ga teng. Vakuumli qoplamada optik qismlarning yuzasi juda toza bo'lishi kerak, shuning uchun ishlov berish paytida vakuum kamerasi ham juda toza bo'lishi kerak. Hozirgi vaqtda toza vakuum muhitini olish usuli odatda changyutgichdan foydalanishdir. Yog 'diffuziya nasoslari, molekulyar nasos yoki kondensatsiya pompasi vakuumni olish va yuqori vakuumli muhitni olish uchun ishlatiladi. Yog 'diffuziya nasoslari sovutish suvi va qo'llab-quvvatlovchi nasosni talab qiladi. Ular katta hajmga ega va yuqori energiya iste'mol qiladi, bu esa qoplama jarayonining ifloslanishiga olib keladi. Molekulyar nasoslar, odatda, ularning ishiga yordam berish uchun qo'llab-quvvatlovchi nasosni talab qiladi va qimmat. Aksincha, kondensatsiya nasoslari ifloslanishni keltirib chiqarmaydi. , qo'llab-quvvatlovchi nasosni talab qilmaydi, yuqori samaradorlik va yaxshi ishonchlilikka ega, shuning uchun optik vakuumli qoplama uchun eng mos keladi. Umumiy vakuumli qoplama mashinasining ichki kamerasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan:
Vakuumli qoplamada plyonkali materialni gazsimon holatga qadar qizdirish kerak va keyin plyonka qatlamini hosil qilish uchun substrat yuzasiga yotqizilishi kerak. Turli xil qoplama usullariga ko'ra, uni uch turga bo'lish mumkin: termal bug'lanishli isitish, püskürtmeli isitish va ion qoplamasi.
Termal bug'lanish isitish odatda tigelni isitish uchun qarshilik simini yoki yuqori chastotali indüksiyani ishlatadi, shuning uchun tigel ichidagi plyonka moddasi isitiladi va qoplama hosil qilish uchun bug'lanadi.
Chaqmoqli isitish ikki turga bo'linadi: ion nurli sochuvchi isitish va magnetronli püskürtmeli isitish. Ion nurini sochuvchi isitish ion nurini chiqarish uchun ion tabancasidan foydalanadi. Ion nurlari nishonni ma'lum bir burchak ostida bombardimon qiladi va uning sirt qatlamini chiqaradi. atomlar, ular yupqa plyonka hosil qilish uchun substrat yuzasiga cho'kadi. Ion nurlarining sochilishining asosiy kamchiligi shundaki, maqsadli yuzada bombardimon qilingan maydon juda kichik va cho'kish tezligi odatda past. Magnetronli isitish elektr maydoni ta'sirida elektronlarning substrat tomon tezlashishini anglatadi. Ushbu jarayon davomida elektronlar argon gazi atomlari bilan to'qnashib, ko'p sonli argon ionlari va elektronlarini ionlashtiradi. Elektronlar substrat tomon uchadi va argon ionlari elektr maydoni bilan isitiladi. Nishon ta'sirida nishon tezlashtiriladi va bombardimon qilinadi va nishondagi neytral nishon atomlari plyonka hosil qilish uchun substratga yotqiziladi. Magnetronning püskürtülmesi yuqori plyonka hosil bo'lish tezligi, past substrat harorati, yaxshi plyonka yopishishi bilan ajralib turadi va katta maydonli qoplamaga erisha oladi.
Ion qoplamasi gazni yoki bug'langan moddalarni qisman ionlashtirish uchun gaz chiqarishdan foydalanadigan va bug'langan moddalarni gaz ionlari yoki bug'langan moddalar ionlarining bombardimoni ostida substratga joylashtirish usulini anglatadi. Ion qoplamasi vakuumli bug'lanish va püskürtme texnologiyasining kombinatsiyasi hisoblanadi. U bug'lanish va purkash jarayonlarining afzalliklarini birlashtiradi va ish qismlarini murakkab plyonkali tizimlar bilan qoplashi mumkin.
4 Xulosa
Ushbu maqolada biz birinchi navbatda optik plyonkalarning asosiy tamoyillari bilan tanishamiz. Filmning soni va qalinligini va turli plyonka qatlamlari orasidagi sinishi indeksidagi farqni o'rnatish orqali biz plyonka qatlamlari orasidagi yorug'lik nurlarining aralashuviga erishishimiz mumkin va shu bilan kerakli Film qatlami funktsiyasini olamiz. Keyin ushbu maqola kino dizayni haqida hammaga dastlabki tushunchani berish uchun keng tarqalgan foydalaniladigan kino dizayni dasturini taqdim etadi. Maqolaning uchinchi qismida biz amalda keng qo'llaniladigan vakuumli qoplama texnologiyasiga e'tibor qaratib, qoplama texnologiyasi haqida batafsil ma'lumot beramiz. Ishonamanki, ushbu maqolani o'qib chiqqach, har bir kishi optik qoplamani yaxshiroq tushunadi. Keyingi maqolada biz qoplangan komponentlarning qoplama sinov usulini baham ko'ramiz, shuning uchun bizni kuzatib boring.
Aloqa:
Email:info@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Qo'shish: 1-bino, №1558, razvedka yo'li, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, Xitoy
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 10 aprel
