光电极值法结合外差干涉法监控膜厚的研究

光电极值法是光学薄膜厚度监测的常用方法,该方法在镀膜前引用块状材料的折射率设计膜系。而在实际镀制过程中,用于镀制光学薄膜的材料折射率会发生改变,从而给膜厚的监控带来误差。为了避免折射率变化的影响,采用外差干涉法测量折射率,将实际测得的薄膜折射率应用光电极值法监控薄膜的设计,从而减少了因材料折射率的变化引起的误差。以750nm截止滤光片的镀制为被测对象进行了实验,对制备的滤光片透射率光谱曲线进行了比较。结果表明,实际的透射率曲线与设计的透射率曲线吻合较好,两次实验曲线平均吻合度均在98%以上,系统稳定性很好,从而说明结合外差干涉法的光电极值监控法可以很好地克服折射率变化引起的误差。     

极值法膜厚控制的误差分析及其改进设计

分析了光学薄膜厚度的极值控制法,并利用矩阵的方法给出了极值法膜厚控制误差。基于极值法膜厚控制的原理,利用由IC/5薄膜沉积控制器和晶震探头组成的反馈系统,控制蒸发速率的大小,光控的信号由可编程的计算机探测接收。分别对ZrO2/SiO2,膜料进行了两组交替镀制实验测试。结果表明,整个系统稳定性好,自动化程度高,膜厚控制精度在1 02%左右。     

一种监控膜厚的新算法

光学薄膜的光学特性与其每一膜层的厚度密切相关,为了制备出符合要求的光学薄膜产品,在制备过程中必须监控膜厚。光学薄膜实时监控精度决定了所镀制的光学薄膜的厚度精度。针对光电极值法极值点附近监控精度低、无法精确监控非规整膜系的缺陷,提出了新的光学薄膜膜厚监控算法。该算法通过数学运算,使得光学薄膜的光学厚度与透射率呈线性关系,并且有效地消除光源波动、传输噪声等共模干扰的影响,算法精度可控制在2%以内。     

石英晶体振荡法监控膜厚研究

给出了石英晶体振荡法监控膜厚的基本原理,在相同的工艺条件下分别用光电极值法和石英晶体振荡法监控膜厚,对制备的增透膜的反射光谱曲线进行了比较,并对石英晶体振荡法的监控结果做了误差分析.结果表明:石英晶体振荡法不仅膜厚监控精度高,而且能监控沉积速率,获得稳定的膜层折射率,从而有效地控制薄膜的光学性能.     

CCD在光学镀膜宽带膜厚监控系统中的应用研究

讨论了 CCD的主要特性及对宽带膜厚监控系统的影响 ,介绍了典型的 CCD数据采集系统。建立了一套基于 CCD的宽带膜厚监控系统 ,并对该系统进行了光谱标定及光谱补偿 ,给出了提高信噪比及减小非线性影响的处理方法。     

光控-晶控相结合的膜厚监控法对滤光片膜厚的研究

针对光电极值法和石英晶振法各自的弊端,结合两种方法提出了光控-晶控膜厚监控法.在相同工艺条件下,分别使用这三种方法监控905nm窄带滤光片(规整膜系)和830nm截止滤光片(非规整膜系)的膜厚,对制备的滤光片的透射率光谱曲线进行比较.结果表明,光控-晶控膜厚监控法除了各项指标都符合要求外,在曲线通带处获得的平均透过率值比光电极值法和石英晶振法获得的平均透过率值提高了3%~6%,且与理论光谱基本吻合,光谱特性最好.该方法不仅对规整和非规整膜系都能进行监控,且能有效降低膜厚误差,提高光谱特性.     

光学薄膜膜厚自动控制系统的研究

介绍了一种利用光电极值法同时控制规整膜系和非规整膜系的方法,利用VC++编写程序实现对光学监控信号的采集、处理及停镀点的自动判断,实现了规整膜系和非规整膜系膜层厚度的自动控制.并利用该膜厚自动控制系统实验制备了规整膜系和非规整膜系多层膜,实验结果表明：利用该系统镀制的薄膜重复性良好,且光谱曲线和理论光谱曲线吻合较好.该系统解决了非规整膜系的监控问题,由计算机控制膜层的停镀点,排除了人的主观因素对薄膜的性能及其制备的重复性产生的影响,提高了薄膜镀制的重复性和成品率.     

Cu膜的光学特性尺寸效应及最小连续膜厚研究

采用离子束溅射在K9玻璃基底上沉积了不同厚度的Cu膜,利用Lambda-900分光光度计,测量了波长为310 nm到1300 nm范围内Cu膜的反射率和透射率.选定波长为310、350、400、430、550、632、800、1200 nm时对薄膜的反射率、透射率和吸收率随膜厚变化的关系进行研究.同时,对Cu膜的光学常量也进行了讨论.结果显示,Cu膜的光学特性都有明显的尺寸效应.将波长为550 nm时的反射率和透射率随Cu膜厚度变化关系的交点对应厚度作为特征厚度, 该厚度可认为是金属Cu膜生长从不连续膜进入连续膜的最小连续膜厚.根据这一特征判据,离子束溅射沉积Cu膜样品的最小连续膜厚为33 nm.利用原子力显微镜观测了膜厚在特征厚度附近时Cu膜的表面形貌.     

膜厚对射频磁控溅射法制备的SnS薄膜结构和光学性质的影响

利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备SnS薄膜,用X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)分别对所制备的薄膜晶体结构、组分、表面形貌、厚度、反射率和透过率进行表征分析。研究结果表明:薄膜厚度的增加有利于改善薄膜的结晶质量和组分配比,晶粒尺寸和颗粒尺寸随着厚度的增加而变大。样品的折射率在1 500~2 500 nm波长范围内随着薄膜厚度的增加而增大。样品在可见光区域吸收强烈,吸收系数达10⁵ cm^-1量级。禁带宽度在薄膜厚度增加到1 042 nm时为1.57 eV,接近于太阳电池材料的的最佳光学带隙(1.5 eV)。     

膜厚监控误差及监控片不均匀对膜厚监控的影响

借助于VC 编程从理论上模拟分析了膜厚监控误差以及监控片不均匀性对光学膜厚监控的影响。结果表明,膜厚监控误差和监控片的不均匀性都对监控曲线有影响;随着膜层层数的增加,监控片不均匀性逐渐增大。实验制备了多层规整薄膜并对其监控曲线进行了分析,分析表明考虑到膜厚监控误差和监控片不均匀性后计算的光学监控曲线和镀膜过程实测光学监控曲线吻合较好。这说明膜厚监控误差和监控片不均匀性是引起监控曲线与理论值偏离的重要因素。介绍了如何计算考虑膜厚监控误差和监控片不均匀性后的理论监控曲线。这将对膜厚自动监控,尤其是对非规整膜系的自动监控具有重要的指导意义。     

光学薄膜厚度修正挡板的设计

本文论述一种用于镀制光学薄膜的厚度修正挡板新的设计方法.我们通过应用截流蒸气云静止挡板技术和采用平面静止挡板透视投影法来设计光学薄膜厚度修正挡板.最后给出设计和实验的结果.     

超强光探测光学系统设计探讨

在激光传输指令制导方式中，接收光学系统需具有特大的相对孔径和无晕接收的性能，本文将围绕这两个性能导致接收光学系统设计中产生的难题加以探讨，以便设计出满。率的探测光学系统。     

一种新的基于系统变量延迟反馈的控制混沌方法

提出了一种新的基于系统变量延迟反馈的控制混沌方法,给出了三个典型混沌系统的控制结果.由于控制代价小,使得这种控制方法十分容易在实际系统中实现,因而具有较好的应用前景.同时根据李雅谱诺夫函数的平均值的变化讨论了该法实现混沌控制的物理机理. 关键词： 混沌控制 延迟反馈 李雅谱诺夫函数     

镀膜厚度自动测量的一种方法——容量法

文章介绍了应用容量法自动测量镀膜厚度的理论依据、测试装置和测量结果.     

星载光学系统遮光罩消杂光结构优化设计方法

本文对星载光学系统遮光罩消杂光结构的优化设计做了初步探讨。提出了遮光罩和挡光环消杂光设计的基本原则。给出了一种二级遮光罩结构寸的优化设计方法和一种遮光罩内壁上挡光环位置优化设计方法,并对一级和二级遮光罩进行了初步的分析比较。     

激光发射光学系统设计探讨

本文重点分析讨论激光发射光学系统的设计特点，如系统数值孔径的选择，放大率与折射之间的关系，正负透镜间的间隔与折射率的关系以及折射率民剩余像差之间的关系问题，用其指导设计，设计出输出能量高和发射角小的激光发射光学系统。     

星载光学系统遮光罩消杂光结构优化设计方法

本文对星载光学系统遮光罩消杂光结构的优化设计做了初步探讨。提出了遮光罩和挡光环消杂光设计的基本原则．给出了一种二级遮光罩结构寸的优化设计方法和一种遮光罩内壁上挡光环位置优化设计方法，并对一级和二级遮光罩进行了初步的分析比较。     

测量高温超导YBCO薄膜厚度的一种新方法

生长在倾斜SrTiO₃衬底上的YBCO薄膜具有激光感生电压效应,响应信号的衰减时间常量与薄膜的厚度有确定的关系.作出了衰减时间常量与薄膜厚度的关系曲线,根据该曲线,由衰减时间常量就可确定薄膜的厚度     

多窗口二维实时图象读出系统软件设计

智能化及数字图象分析处理技术已成为开发高级高速摄影及测量仪器的重要途径。本文中作者按照软件工程的观点,以现代窗口软件为基础,对我们研制的新型皮秒扫描相机的多窗口二维图象读出系统软件,从基本设计思想、系统组织结构以至具体实现细节作了阐述,与传统一维图象读出系统软件相比,该系统由于以窗口管理为基础,具有多窗口功能并综合了菜单驱动系统及其它一些高级软件策略;可在二维(甚至三维)空间对研究对象的性态作出定量的测量分析;具有实时性强等特点,在高速摄影领域将得到广泛的应用。     

控制离散映射系统混沌的一种方法

基于延时反馈控制思想,提出了一种新的离散映象系统混沌的控制方法——预测反馈控制.对所提出的方法进行了详细的论述和数值计算,并将结果与延时反馈控制结果进行了比较.结果表明了该方法的有效性. 关键词： 混沌 离散系统 预测控制 延时控制