1 Parameter kinerja setelah pelapisan
Pada artikel sebelumnya, kami memperkenalkan fungsi, prinsip, perangkat lunak desain, dan teknik pelapisan umum film tipis optik.Pada artikel ini, kami memperkenalkan pengujian parameter pasca-pelapisan.Parameter kinerja permukaan komponen setelah pelapisan antara lain Transmitansi (Transmittance), Reflektansi (R), Absorptance (A), dll. Selain itu, absorptansi (Transmittance) dan sebagainya.Karakteristik hamburan S (Scatter) pada permukaan film juga perlu diuji dan dianalisis.
Transmitansi T adalah rasio energi intensitas cahaya yang melewati film dengan energi cahaya datang.Reflektansi R adalah rasio energi intensitas yang dipantulkan oleh permukaan lapisan terhadap energi datang.Penyerapan A adalah perbandingan energi cahaya yang diserap oleh lapisan film dengan energi cahaya yang datang.Untuk ketiga parameter ini, terdapat hubungan berikut:
T + R + SEBUAH = 1
Artinya, jumlah transmitansi, reflektifitas, dan serapan lapisan film adalah konstanta 1. Artinya, setelah berkas cahaya melewati membran, sebagian dilewatkan, sebagian dipantulkan, dan sisanya. diserap oleh membran.
Dikomponen optikgambar, transmitansi atau reflektifitas permukaan film biasanya diperlukan, dan rentang spektral serta Sudut datang dalam keadaan aplikasi perlu didefinisikan dengan jelas.Jika polarisasi juga diperlukan, kisaran keadaan polarisasi perlu didefinisikan dengan jelas.Sebagai contoh, persyaratan pelapisan pada gambar di bawah adalah bahwa pada 770nm, reflektifitas harus tidak kurang dari 88% pada kejadian 45 derajat, dan pada 550nm, transmitansi harus tidak kurang dari 70% pada kejadian 45 derajat.
Selain sifat optik di atas, sifat mekanik dan kimia lapisan film optik juga perlu diperhatikan, antara lain ketahanan aus, kekencangan, dan kelarutan lapisan film.Selain itu, kualitas permukaan optik setelah pelapisan juga perlu diperhatikan, antara lain persyaratan lubang, goresan, kotoran, noda, dll.
2 Prinsip spektrofotometer
Dalam makalah ini, kami fokus pada sifat optik dari metode pengujian film untuk memperkenalkan, dalam praktiknya, Spektrofotometer utama (Spektrofotometer) dan Ellipsometer (Ellipsometer) untuk menguji parameter film, spektrofotometer dapat menguji karakteristik transmitansi, reflektifitas dan serapan optik produk.Ellipsometer dapat mengukur ketebalan dan karakteristik polarisasi lapisan film, dan prinsip keduanya serupa.
Struktur alat tersebut dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu saluran pembangkit pancaran dan saluran penerima pancaran, bila transmisi komponen perlu diuji, komponen ditempatkan di tengah-tengah kedua saluran, sehingga pancaran sinar Melewati sampel, bila reflektifitas komponen perlu diuji, komponen ditempatkan pada sisi yang sama dari kedua saluran, sehingga sinar dipantulkan oleh sampel.Sebagai contoh, prinsip spektrofotometer untuk mengukur transmitansi suatu sampel ditunjukkan pada gambar berikut:
Pada gambar di atas, ujung kiri adalah saluran pembangkitan sinar, menggunakan sumber cahaya spektrum luas untuk memancarkan cahaya, dan kemudian melalui pemisahan kisi dan pemilihan celah, menghasilkan panjang gelombang cahaya tertentu, sinar melewatinya kolimator 1, menjadi berkas terkolimasi, kemudian melewati polarizer yang dapat memutar Sudut, menjadi cahaya terpolarisasi, dan cahaya terpolarisasi dibagi menjadi 2 berkas oleh spektroskop setelah kolimator 2 dikumpulkan.Berkas cahaya dipantulkan ke detektor referensi, di mana berkas cahaya yang dikumpulkan digunakan sebagai referensi untuk mengoreksi penyimpangan energi akibat fluktuasi sumber cahaya, dan berkas cahaya lain melewati sampel, dibentuk kembali oleh kolimator 3 dan kolimator 4, dan memasuki detektor di ujung paling kanan pengujian.Dalam pengujian sebenarnya, dua nilai energi diperoleh dengan memasukkan dan mengeluarkan sampel yang diuji, dan transmisi sampel dapat diperoleh dengan membandingkan energi.
Prinsip pengoperasian ellipsometer hampir sama dengan prinsip spektrofotometer di atas, hanya saja ditambahkan pelat gelombang 1/4 yang berputar sebagai elemen kompensasi pada saluran pengirim berkas dan saluran penerima, serta ditambahkan juga polarizer pada saluran penerima. , sehingga karakteristik polarisasi sampel dapat dianalisis dengan lebih fleksibel.Dalam beberapa kasus, ellipsometer juga akan langsung menggunakan sumber cahaya spektrum luas, dan mengadopsi spektrometer celah dan pemisah di sisi penerima, dikombinasikan dengan detektor array linier, untuk mencapai uji kinerja komponen.
3. Uji transmitansi
Dalam uji transmitansi, untuk menghindari pantulan dari detektor penerima berkas cahaya, bola pengintegrasi sering digunakan sebagai penerima, prinsipnya ditunjukkan sebagai berikut:
Terlihat dari gambar di atas, bola integrasi merupakan bola rongga yang dilapisi bahan pelapis pantulan difus berwarna putih pada dinding bagian dalam, dan pada dinding bola terdapat lubang jendela yang digunakan sebagai lubang cahaya cahaya datang. dan lubang penerima detektor cahaya.Dengan cara ini, cahaya yang memasuki bola integrasi dipantulkan beberapa kali melalui lapisan dinding bagian dalam, membentuk penerangan seragam pada dinding bagian dalam, dan diterima oleh detektor.
Sebagai contoh, struktur perangkat yang digunakan untuk menguji transmisi pelat optik ditunjukkan di bawah ini
Pada gambar di atas, sampel uji diletakkan pada meja penyesuaian yang dapat digeser arah x dan y.Transmisi sampel dapat diuji pada posisi mana pun dengan kontrol komputer pada tabel penyesuaian.Distribusi transmitansi seluruh kaca lembaran juga dapat diperoleh dengan uji pemindaian, dan resolusi pengujian bergantung pada ukuran titik berkas.
4. Uji reflektifitas
Untuk mengukur reflektifitas film optik, biasanya ada dua cara, yang pertama adalah pengukuran relatif dan yang lainnya adalah pengukuran absolut.Metode pengukuran relatif memerlukan reflektor yang diketahui reflektansinya untuk digunakan sebagai acuan pengujian perbandingan.Dalam praktiknya, reflektansi cermin referensi perlu dikalibrasi secara teratur seiring dengan penuaan atau kontaminasi lapisan film.Oleh karena itu, metode ini mempunyai potensi kesalahan pengukuran.Metode pengukuran reflektivitas absolut memerlukan kalibrasi reflektivitas alat uji tanpa menempatkan sampel.Pada gambar di bawah, struktur perangkat VW klasik diberikan untuk mencapai pengukuran absolut reflektifitas sampel:
Gambar kiri pada gambar di atas menunjukkan struktur berbentuk V yang terdiri dari tiga buah cermin, M1, M2 dan M3.Pertama, nilai intensitas cahaya dalam mode ini diuji dan dicatat sebagai P1.Kemudian pada gambar sebelah kanan dimasukkan sampel yang diuji, dan cermin M2 diputar ke posisi atas hingga membentuk struktur berbentuk W.Reflektivitas absolut dari sampel yang diukur dapat diperoleh.Perangkat ini juga dapat ditingkatkan, misalnya sampel yang diuji juga dilengkapi dengan meja putar independen, sehingga sampel yang diuji dapat diputar ke Sudut mana pun, dengan memutar cermin M2 ke posisi pantulan yang sesuai, untuk mencapai keluaran sinar, sehingga reflektifitas sampel dapat diuji pada berbagai sudut.
Sebagai contoh, struktur perangkat yang digunakan untuk menguji reflektifitas pelat optik ditunjukkan di bawah ini:
Pada gambar di atas, sampel yang diuji ditempatkan pada tabel penyesuaian terjemahan x/y, dan reflektifitas sampel dapat diuji pada posisi mana pun melalui kontrol komputer pada tabel penyesuaian.Melalui uji pemindaian juga dapat diperoleh peta sebaran reflektansi seluruh kaca lembaran.
Kontak:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telepon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
web：www.pliroptics.com
Tambahkan: Gedung 1, No.1558, jalan intelijen, qingbaijiang, chengdu, sichuan, Cina
Waktu posting: 23 April-2024
