1 Prestandaparametrar efter beläggning
I den tidigare artikeln introducerade vi funktionerna, principerna, designmjukvaran och vanliga beläggningstekniker för optiska tunna filmer.I den här artikeln introducerar vi testning av parametrar för efterbeläggning.Prestandaparametrarna för komponentens yta efter beläggning inkluderar transmittans (transmittans), reflektans (R), absorption (A), etc. Dessutom absorption (transmittans) och så vidare.Filmytans spridningskarakteristik S (Scatter) behöver också testas och analyseras.
Transmittansen T är förhållandet mellan ljusintensitetsenergin som passerar genom filmen och den infallande ljusenergin.Reflektansen R är förhållandet mellan intensitetsenergin som reflekteras av beläggningens yta och den infallande energin.Absorption A är förhållandet mellan ljusenergin som absorberas av filmskiktet och den infallande ljusenergin.För dessa tre parametrar finns följande samband:
T + R + A = 1
Det vill säga summan av filmskiktets transmittans, reflektivitet och absorption är konstanten 1. Detta betyder att efter att ljusstrålen passerat genom membranet, passerar en del av den genom, en del av den reflekteras bort och resten absorberas av membranet.
Påoptisk komponentritningar krävs vanligtvis filmytans transmittans eller reflektivitet, och spektralområdet och infallsvinkeln under appliceringstillståndet måste definieras tydligt.Om polarisering också krävs måste intervallet av polarisationstillstånd vara klart definierat.Som ett exempel är beläggningskraven i figuren nedan att vid 770 nm behöver reflektionsförmågan inte vara mindre än 88 % vid 45 graders infall, och vid 550 nm behöver transmittansen inte vara mindre än 70 % vid 45 graders infall.
Förutom de ovanstående optiska egenskaperna måste de mekaniska och kemiska egenskaperna hos det optiska filmskiktet också beaktas, inklusive nötningsbeständighet, fasthet, löslighet hos filmskiktet.Dessutom måste kvaliteten på den optiska ytan efter beläggning också beaktas, inklusive kraven på gropfrätning, repor, smuts, fläckar etc.
2 Principen för spektrofotometer
I detta dokument fokuserar vi på de optiska egenskaperna hos filmtestmetoderna för att i praktiken introducera den viktigaste spektrofotometern (spektrofotometer) och ellipsometern (ellipsometer) för att testa filmparametrarna, spektrofotometer kan testa transmittans, reflektivitet och absorptionsegenskaper hos optiska Produkter.Ellipsometern kan mäta filmskiktets tjocklek och polarisationsegenskaper, och principen för båda är liknande.
Strukturen hos en sådan anordning kan delas upp i två delar av strålgenereringskanalen och strålmottagningskanalen, när komponentens transmittans behöver testas placeras komponenten i mitten av de två kanalerna, så att strålen passerar genom provet, när reflektionsförmågan hos komponenten behöver testas placeras komponenten på samma sida av de två kanalerna, så att strålen reflekteras av provet.Som ett exempel visas principen för en spektrofotometer för att mäta transmittansen för ett prov i följande figur:
I figuren ovan är den vänstra änden strålgenereringskanalen, som använder en ljuskälla med ett brett spektrum för att avge ljus, och sedan genom uppdelningen av gittret och valet av slitsen, matar ut en specifik våglängd av ljus, strålen passerar genom kollimatorn 1, blir en kollimerad stråle och passerar sedan genom polarisatorn som kan rotera vinkeln, blir ett polariserat ljus, och det polariserade ljuset delas upp i 2 strålar av spektroskopet efter att kollimatorn 2 har samlats.En ljusstråle reflekteras in i referensdetektorn, där den insamlade ljusstrålen används som referens för att korrigera energidriften på grund av ljuskällans fluktuationer, och en annan ljusstråle passerar genom provet, omformas av kollimator 3 och kollimator 4, och går in i detektorn längst till höger på testet.I själva testet erhålls två energivärden genom att sätta i och ta ut det testade provet, och provets transmittans kan erhållas genom att jämföra energin.
Principen för ellipsometern liknar principen för ovanstående spektrofotometer, förutom att en roterande 1/4 vågplatta läggs till som ett kompensationselement i strålsändningskanalen och mottagningskanalen, och en polarisator läggs också till i den mottagande kanalen , så att provets polarisationsegenskaper kan analyseras mer flexibelt.I vissa fall kommer ellipsometern också direkt att använda en ljuskälla med brett spektrum och använda en slits- och splitterspektrometer i den mottagande änden, kombinerad med en linjär arraydetektor, för att uppnå prestandatestet för komponenten.
3. Test av transmittans
I transmittanstestet, för att undvika reflektion av detektorn som tar emot ljusstrålen, används den integrerande sfären ofta som mottagare, principen visas enligt följande:
Som framgår av figuren ovan är den integrerande sfären en hålighetssfär belagd med vitt diffust reflektionsbeläggningsmaterial på innerväggen, och det finns ett fönsterhål på kulväggen, som används som ljushålet för det infallande ljuset och ljusdetektorns mottagande hål.På detta sätt reflekteras ljuset som kommer in i den integrerande sfären flera gånger genom innerväggens beläggning, vilket bildar en enhetlig belysningsstyrka på innerväggen och tas emot av detektorn.
Som ett exempel visas strukturen för en enhet som används för att testa transmittansen hos en optisk platta nedan
I figuren ovan placeras det testade provet på ett justeringsbord som kan förskjutas i x- och y-riktningarna.Provets transmittans kan testas vid vilken position som helst genom datorstyrning av justeringsbordet.Transmittansfördelningen för hela det platta glaset kan också erhållas genom skanningstest, och testets upplösning beror på strålens fläckstorlek.
4. Reflexionstest
För mätning av optisk filmreflektivitet finns det vanligtvis två sätt, det ena är relativ mätning och det andra är absolut mätning.Den relativa mätmetoden kräver att en reflektor med känd reflektans används som referens för jämförelsetestning.I praktiken behöver referensspegelns reflektans kalibreras regelbundet med åldrandet eller kontamineringen av filmskiktet.Därför har denna metod potentiella mätfel.Metoden för mätning av absolut reflektivitet kräver kalibrering av testanordningens reflektivitet utan att placera provet.I figuren nedan ges strukturen för den klassiska VW-enheten för att uppnå den absoluta mätningen av provets reflektivitet:
Den vänstra figuren i ovanstående figur visar en V-formad struktur bestående av tre speglar, M1, M2 och M3.Först testas ljusintensitetsvärdet i detta läge och registreras som P1.Sedan, i den högra figuren, sätts provet som testas in och M2-spegeln roteras till toppläget för att bilda en W-formad struktur.Den absoluta reflektiviteten för det uppmätta provet kan erhållas.Denna anordning kan också förbättras, till exempel är provet som testas också utrustat med ett oberoende roterande bord, så att provet som testas kan roteras till vilken vinkel som helst, genom att vrida M2-spegeln till motsvarande reflektionsposition, för att uppnå strålutmatning, så att provets reflektivitet kan testas i flera vinklar.
Som ett exempel visas strukturen för en enhet som används för att testa reflektionsförmågan hos en optisk platta nedan:
I figuren ovan placeras det testade provet på justeringstabellen för x/y-translation, och provets reflektivitet kan testas i vilken position som helst genom justeringsbordets datorkontroll.Genom skanningstestet kan även reflektansfördelningskartan för hela det plana glaset erhållas.
Kontakt:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
webbsida: www.pliroptics.com
Lägg till: Byggnad 1, nr 1558, underrättelseväg, qingbaijiang, chengdu, sichuan, Kina
Posttid: 2024-apr-23
