การทดสอบพารามิเตอร์ฟิล์ม – การส่งผ่านและการสะท้อนแสง

นอกจากคุณสมบัติทางแสงข้างต้นแล้ว ยังต้องพิจารณาคุณสมบัติทางกลและทางเคมีของชั้นฟิล์มกรองแสงด้วย ซึ่งรวมถึงความต้านทานการสึกหรอ ความแน่น และการละลายของชั้นฟิล์มนอกจากนี้ ยังต้องคำนึงถึงคุณภาพของพื้นผิวฉายแสงหลังการเคลือบด้วย รวมถึงข้อกำหนดสำหรับการเป็นรูพรุน รอยขีดข่วน สิ่งสกปรก คราบสกปรก ฯลฯ
2 หลักการของสเปกโตรโฟโตมิเตอร์

ในบทความนี้ เรามุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติทางแสงของวิธีทดสอบฟิล์มเพื่อแนะนำในทางปฏิบัติ เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์หลัก (สเปกโตรโฟโตมิเตอร์) และอิลลิปโซมิเตอร์ (Ellipsometer) เพื่อทดสอบพารามิเตอร์ของฟิล์ม สเปกโตรโฟโตมิเตอร์สามารถทดสอบลักษณะการส่งผ่าน การสะท้อน และการดูดกลืนแสงของออปติคัล สินค้า.เครื่องวัดวงรีสามารถวัดความหนาและลักษณะโพลาไรเซชันของชั้นฟิล์มได้ และหลักการของทั้งสองก็คล้ายกัน
โครงสร้างของอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนของช่องสร้างลำแสงและช่องรับลำแสง เมื่อจำเป็นต้องทดสอบการส่งผ่านของส่วนประกอบ ส่วนประกอบจะถูกวางไว้ตรงกลางของทั้งสองช่อง เพื่อให้ลำแสง ผ่านตัวอย่าง เมื่อจำเป็นต้องทดสอบการสะท้อนแสงของส่วนประกอบ ส่วนประกอบจะถูกวางไว้ที่ด้านเดียวกันของทั้งสองช่อง เพื่อให้ลำแสงสะท้อนจากตัวอย่างตามตัวอย่าง หลักการของเครื่องวัดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ในการวัดการส่งผ่านของตัวอย่างแสดงไว้ในรูปต่อไปนี้:

ในรูปด้านบน ปลายด้านซ้ายคือช่องสร้างลำแสงโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงสเปกตรัมกว้างเพื่อเปล่งแสง จากนั้นผ่านการแยกตะแกรงและการเลือกช่อง ส่งออกความยาวคลื่นเฉพาะของแสง ลำแสงจะทะลุผ่าน คอลลิเมเตอร์ 1 กลายเป็นลำแสงคอลลิเมต แล้วผ่านโพลาไรเซอร์ที่สามารถหมุนมุมได้ กลายเป็นแสงโพลาไรซ์ และแสงโพลาไรซ์จะถูกแบ่งออกเป็น 2 ลำแสงโดยสเปกโตรสโคปหลังจากรวบรวมคอลลิเมเตอร์ 2 แล้วลำแสงจะสะท้อนไปยังเครื่องตรวจจับอ้างอิง โดยที่ลำแสงที่รวบรวมไว้จะถูกนำมาใช้อ้างอิงเพื่อแก้ไขการเบี่ยงเบนของพลังงานเนื่องจากความผันผวนของแหล่งกำเนิดแสง และลำแสงอีกลำหนึ่งที่ส่องผ่านตัวอย่าง จะถูกปรับรูปร่างใหม่โดยคอลลิเมเตอร์ 3 และคอลลิเมเตอร์ 4 และเข้าไปในเครื่องตรวจจับที่ด้านขวาสุดของการทดสอบในการทดสอบจริง จะได้ค่าพลังงานสองค่าโดยการใส่และนำตัวอย่างที่ทดสอบออกมา และสามารถรับค่าการส่งผ่านของตัวอย่างได้โดยการเปรียบเทียบพลังงาน
หลักการของเครื่องวัดวงรีนั้นคล้ายคลึงกับหลักการของสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ข้างต้น ยกเว้นว่าแผ่นคลื่นที่หมุนได้ 1/4 จะถูกเพิ่มเป็นองค์ประกอบการชดเชยในช่องส่งลำแสงและช่องรับ และเพิ่มโพลาไรเซอร์ในช่องรับด้วย เพื่อให้สามารถวิเคราะห์ลักษณะโพลาไรเซชันของตัวอย่างได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้นในบางกรณี เครื่องวัดวงรีจะใช้แหล่งกำเนิดแสงสเปกตรัมกว้างโดยตรง และใช้สลิตเตอร์สลิตเตอร์สปลิตเตอร์สเปกโตรมิเตอร์ที่ปลายรับ รวมกับเครื่องตรวจจับเชิงเส้นตรง เพื่อให้บรรลุการทดสอบประสิทธิภาพของส่วนประกอบ
3. การทดสอบการส่งผ่าน

ในการทดสอบการส่งผ่าน เพื่อหลีกเลี่ยงการสะท้อนของเครื่องตรวจจับที่ได้รับลำแสง ทรงกลมอินทิเกรตมักถูกใช้เป็นตัวรับ หลักการจะแสดงดังต่อไปนี้:

ดังที่เห็นจากรูปด้านบน ทรงกลมรวมเป็นทรงกลมโพรงที่เคลือบด้วยวัสดุเคลือบสะท้อนแสงสีขาวที่ผนังด้านใน และมีรูหน้าต่างบนผนังลูกบอลซึ่งใช้เป็นรูแสงของแสงตกกระทบ และช่องรับของตัวตรวจจับแสงด้วยวิธีนี้ แสงที่เข้าสู่ทรงกลมที่ผสานรวมจะถูกสะท้อนหลายครั้งผ่านการเคลือบผนังด้านใน ก่อให้เกิดความสว่างสม่ำเสมอบนผนังด้านใน และเครื่องตรวจจับจะได้รับมัน
ตามตัวอย่าง โครงสร้างของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบการส่งผ่านของแผ่นแสงมีดังต่อไปนี้

ในรูปด้านบน ตัวอย่างที่ทดสอบจะถูกวางบนโต๊ะปรับที่สามารถเลื่อนได้ในทิศทาง x และ yสามารถทดสอบการส่งผ่านของตัวอย่างที่ตำแหน่งใดก็ได้โดยการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ของโต๊ะปรับการกระจายการส่งผ่านของกระจกแบนทั้งหมดสามารถทำได้โดยการทดสอบการสแกน และความละเอียดของการทดสอบขึ้นอยู่กับขนาดจุดของลำแสง
4. การทดสอบการสะท้อนแสง

สำหรับการวัดค่าการสะท้อนแสงของฟิล์มออปติก โดยปกติมีสองวิธี วิธีหนึ่งคือการวัดแบบสัมพัทธ์ และอีกวิธีคือการวัดแบบสัมบูรณ์วิธีการวัดสัมพัทธ์ต้องใช้ตัวสะท้อนแสงที่มีการสะท้อนแสงเพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการทดสอบเปรียบเทียบในทางปฏิบัติ การสะท้อนของกระจกอ้างอิงจำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบเป็นประจำตามอายุหรือการปนเปื้อนของชั้นฟิล์มดังนั้นวิธีนี้จึงอาจมีข้อผิดพลาดในการวัดได้วิธีการวัดค่าการสะท้อนแสงแบบสัมบูรณ์จำเป็นต้องมีการสอบเทียบค่าการสะท้อนแสงของอุปกรณ์ทดสอบโดยไม่ต้องวางตัวอย่างในรูปด้านล่าง มีการกำหนดโครงสร้างของอุปกรณ์ VW แบบคลาสสิกเพื่อให้บรรลุการวัดสัมบูรณ์ของการสะท้อนแสงของตัวอย่าง:

รูปด้านซ้ายในรูปด้านบนแสดงโครงสร้างรูปตัว V ประกอบด้วยกระจก 3 บาน ได้แก่ M1, M2 และ M3ขั้นแรก ค่าความเข้มของแสงในโหมดนี้จะถูกทดสอบและบันทึกเป็น P1จากนั้น ในรูปด้านขวา ตัวอย่างที่ทดสอบจะถูกใส่เข้าไป และกระจก M2 จะถูกหมุนไปที่ตำแหน่งบนสุดเพื่อสร้างโครงสร้างรูปตัว Wสามารถหาค่าการสะท้อนสัมบูรณ์ของตัวอย่างที่วัดได้อุปกรณ์นี้สามารถปรับปรุงได้ เช่น ตัวอย่างที่ทดสอบยังติดตั้งโต๊ะหมุนอิสระ เพื่อให้สามารถหมุนตัวอย่างที่ทดสอบไปที่มุมใดก็ได้ โดยการหมุนกระจก M2 ไปยังตำแหน่งการสะท้อนที่สอดคล้องกัน เพื่อให้บรรลุ ลำแสงออกเพื่อให้สามารถทดสอบการสะท้อนแสงของตัวอย่างได้หลายมุม
ตามตัวอย่าง โครงสร้างของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบการสะท้อนแสงของแผ่นแสงมีดังต่อไปนี้:

ในรูปด้านบน ตัวอย่างที่ทดสอบจะถูกวางไว้บนโต๊ะการปรับค่าการแปล x/y และสามารถทดสอบการสะท้อนแสงของตัวอย่างที่ตำแหน่งใดก็ได้ผ่านการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ของโต๊ะปรับค่าผ่านการทดสอบการสแกน ยังสามารถรับแผนที่การกระจายการสะท้อนแสงของกระจกแบนทั้งหมดได้

ติดต่อ:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
โทรศัพท์/WhatsApp/WeChat:86 19013265659
เว็บ：www.pliroptics.com

เพิ่ม:อาคาร 1 เลขที่ 1558 ถนนข่าวกรอง ชิงไป่เจียง เฉิงตู เสฉวน จีน