镀膜根基知识
2.1 光学薄膜膜系设计与分析
该专题的培训名称是《光学薄膜膜系设计与分析及Essential Macleod软件使用》,历时两天,由上海光机所的齐红基博士主讲。其重要内容可分为以下三个方面:光学薄膜设计理论、Essential Macleod光学薄膜膜系设计分析软件使用注明和通例光学薄膜系统的设计。
Essential Macleod 是一套光学薄膜设计与分析软件包,它蕴含光学薄膜设计和分析的所有身分:
1) 推算一个给定膜系的各类机能参数,蕴含常用的反射率、透过率、振幅和位相称;
2) 优化已有膜系,提高其机能;对给定个性要求,导出其膜系设计;
3) 提取薄膜资料的光学常数;
4) 分析膜系个性,蕴含导纳图分析和电场散布分析等;
5) 估算膜层中随机误差对膜层光谱个性的影响;
6) 仿照光学镀膜。
2.2 光学薄膜造备技术
该专题的名称是《镀膜工艺基础知识》,由中国科学院上海技术物理钻研所的周东平钻研员讲授,周东平钻研员同时还是上海欧菲尔光电技术有限责任公司总经理。周钻研员从真空系统、造备技术、镀膜工艺、薄膜资料、膜厚监控、电子枪和离子源的道理及其作用六个方面对光学薄膜造备技术进行了具体的讲授。
在光学镀膜中常用的真空泵有机械泵、分子泵、罗茨泵、油扩散泵和冷凝泵。分子泵和冷凝泵是半无油和无油系统,适合激光薄膜的镀造,分子泵的抽速慢,冷凝泵抽速快但在直径大于1100mm的真空系统中无法有效使用。油扩散泵如在抽气口加装polycold冷阱可实现高抽速的无油真空系统。
实用的真空系统,为保障抽速,管路应尽可能短粗;前级泵和次级泵的配置要合理;系统漏气幼;真空室内资料的放气量要幼;真空室要维持清洁。
除了大功率激光系统的减反膜由溶液凝胶(sol-gel)技术造备之表,光学薄膜真空镀膜技术通常选取物理气相沉积法(Physical vapor deposition)。PVD蕴含热蒸发(Thermal Evaporation Deposition)、溅射(Plasma Sputtering Deposition)和离子镀(Ion Beam Sputtering Deposition)。
热蒸发(Thermal Evaporation Deposition)分为电阻加热法(Resistive Heating)和电子枪蒸镀法(Electron Beam Gun Evaporation)。电阻加热时,蒸发舟(Boat)要与资料接触优良,预防部门放热引起分化和喷溅。
镀膜的重要工艺成分有:基板处置(抛光、清洁、离子束预处置)、造备参数(基板温度、沉积速度、真空度)、蒸汽入射角和老化处置。介质膜的老化处置蕴含退火和激光预处置。
电子枪对膜层的成膜质量和光谱个性有沉要影响,
校准真空泵有效抽速,以获得不变的真空度。
校准温度节造曲线,温控仪的升温过充要幼,节造要安稳。
校准蒸发源蒸发个性,好的电子枪应该实现面源蒸发,可能获得不变沉复的蒸发前提。
光学膜厚节造仪的精度确认,膜厚节造仪的节造精度对成膜质量和沉复性有沉要的影响。
薄膜的资料试验,为获得均匀均质和靠近化学计量比的薄膜,必要通过尝试来确定分歧造备参数下资料的折射率和色散系数。
利用正投影法和比例法造备膜厚均匀性建改挡板。尝试的过程中必要出格思考源的时变性和灯丝对膜厚均匀性的影响。
光学膜厚节造工具因子和石英晶振膜厚节造因子简直定。