宽带膜厚实时监控过程中膜层折射率的确定方法

为了准确计算出镀膜过程中每层膜的折射率，介绍了实时监控过程中确定膜层折射率的2种方法：一种是由实测的透射比光谱直接反算出膜层的折射率；另一种是用最小二乘法的优化算法实时拟合折射率。试验结果表明：在线反算适合单点监控，所得折射率误差小于2%。然而在实际镀膜过程中,由于宽带内膜层参数误差较大,一般大于25%。为此，采用最小二乘法拟合，即在整个宽光谱范围内采集每个波长点的信息，所得结果误差很小，一般都在2％～5%之间,有时可达到10%,在很大程度上提高了实际镀膜时膜厚监控的精度。     

光栅投影系统设计

论述了光栅投影系统中冷光源的设计及用于光栅投影的透镜设计。前者运用透红外冷反光镜，实现了对可见光的高反射，对红外光80％以上透射，使得输出光热量很少，降低了测量误差；后者采用基本对称结构，并对球差及畸变进行校正，达到要求，提高了光栅成像的质量。     

宽光谱膜厚监控系统中光谱实时测量技术研究

 在宽光谱膜厚监控系统中,利用光栅光谱仪分光,线阵CCD接收,完成光谱的一次性快速扫描来控制膜层厚度,达到实时监控的要求。而系统光谱扫描的准确性,直接影响膜厚实时监控的有效性。为了得到准确的光谱信息,首先确定CCD像素和光波波长的对应关系,基于特征谱线的离散关系,采用最小二乘拟合法建立了光谱标定函数,经实验,标定波长均方根误差为0.037 nm;对于CCD实时输出的光谱监控信号,利用小波阈值优化算法抑制信号中的随机噪声,保留了光谱信号的细节成分,峰值误差的最大值为1.0%,峰位误差的最大值为0.3%,满足了监控中光谱分辨率的要求。     

小波阈值改进及在光谱信号去噪处理中的应用

针对宽光谱膜厚监控系统输出的光谱信号,通过改进Donoho阈值函数,对阈值加入微调因子,使与噪声幅度相近或小于噪声幅度的信号小波系数阈值减小,有利于其小波系数的保留。另一方面使噪声的小波系数的阈值增大,有利于其小波系数的滤除,使小波阈值滤波算法具有自适应性。通过实验表明该算法有效地抑制噪声,很好地保留了信号的细节信息,信号的峰值误差为0.7%—1.0%,峰位误差为0.1%—0.3%;提高了系统的监控准确度。     

薄膜宽带监控中光谱信号随机噪音处理的研究

利用小波变换在时频域具有一定时间和频率多分辨率的特性,设计了小波阈值优化方法.根据信号与随机噪音在小波变换下各尺度不同的性质,同时减小拒真概率和虚报概率,在有效抑制随机噪音基础上,很好地保留了信号的细节成分.峰值误差为0.7%~1.0%,峰位误差为0.1%~0.3%.提高了光谱信号分析的准确性及系统的判停准确度.     

关于仪器仪表专业教学改革的思考

现代仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备,是信息产业的源头和组成部分。现代仪器仪表在当今社会具有极为重要的作用。本文结合仪器仪表行业的发展趋势,对于仪器仪表相关专业的教学改革提出了建议。     

膜厚宽带监控系统中背景噪声的抑制

根据CCD器件只适于检测直流或缓变交流信号的特点,基于CCD膜厚监控系统和CCD探测器的强背景噪声环境,利用步进电机的可控、可知性,实现了步进电机与CCD数据采集卡的精确匹配,完成了信号在亮周期和暗周期中的精确采样。结果表明,背景噪声得到了有效的抑制,保证了实测光谱曲线的准确性。     

光栅投影系统设计

论述了光栅投影系统中冷光源的设计及用于光栅投影的透镜设计。前者运用透红外冷反光镜 ,实现了对可见光的高反射 ,对红外光 80 %以上透射 ,使得输出光热量很少 ,降低了测量误差 ;后者采用基本对称结构 ,并对球差及畸变进行校正 ,达到要求 ,提高了光栅成像的质量     

薄膜宽带监控中光谱信号随机噪音处理的研究

利用小波变换在时频域具有一定时间和频率多分辨率的特性,设计了小波阈值优化方法.根据信号与随机噪音在小波变换下各尺度不同的性质,同时减小拒真概率和虚报概率,在有效抑制随机噪音基础上,很好地保留了信号的细节成分.峰值误差为0.7%～1.0%,峰位误差为0.1%～0.3%.提高了光谱信号分析的准确性及系统的判停准确度.     

膜料吸收系数对光学膜厚宽带监控的影响

光学镀膜宽带监控的判停依靠测量曲线和理论曲线的吻合程度来进行,这要求对理论曲线进行符合薄膜镀制实际的修正。在介绍光学镀膜宽带监控技术的原理及现状的基础上,针对由于材料的吸收而产生的测量曲线和理论曲线的严重背离,提出了一种逐层修正的方法。试验结果表明,其效果良好,完全可以满足实际镀膜的需要。