Développement du système optique de mise au point et de couplage pour le contrôle de l'épaisseur des films

XIE Haifeng ,  

FU Xiuhua ,  

DONG Suotao ,  

SHI Peng ,  

REN Songlin ,  

DU Xin ,  

WANG Youde ,  

摘要

Dans le cas d'un système de surveillance optique directe de l'épaisseur des films, les problèmes de dispersion intense de la source lumineuse de la lampe halogène et du faible signal du récepteur entraînent une faible précision de surveillance de la bande spectrale courte et une grande erreur de surveillance des filtres optiques à bande étroite (largeur <5 nm), ainsi qu'une mauvaise rectitude du spectre, etc. En analysant la distribution de l'intensité lumineuse de la lampe halogène HLX64623 et le principe de couplage des fibres en fonction des paramètres de structure de la machine de revêtement, une structure initiale du système de mise en œuvre du trajet optique de mise au point et de couplage direct a été conçue, en utilisant une structure de miroir réfléchissant à profilé U et une lentille de surface libre pour réaliser la mise au point de la source lumineuse divergente et le couplage de signal lumineux avec une fibre optique. En utilisant le logiciel Zemax, l'émission sur la carte de circuits imprimés et la taille de la tache sur l'extrémité réceptrice de la fibre optique ont été optimisées par itération, comparativement à la structure de source lumineuse indépendante, la densité d'émission sur la carte de circuits imprimés a augmenté de 147% après l'optimisation et la densité d'émission à l'extrémité réceptrice de la fibre optique est passée de 0 à 1,53%. Le trajet optique de mise au point et de couplage a été installé sur la machine de revêtement pour les tests, comparativement à l'intensité du signal de source lumineuse indépendante, l'intensité du signal a augmenté de 362,3%, le rapport signal/bruit a augmenté de 91,9%. En préparant un filtre optique à bande étroite de 365 nm de largeur 10 nm, trois revêtements successifs ont été déposés avec un décalage de longueur d'onde centrale de moins de 1 nm, la largeur à mi-hauteur est de 10 nm. Les résultats des expériences montrent que l'appareil peut surveiller de manière stable des filtres optiques à bande étroite de haute précision dans la plage de l'ultraviolet proche au proche infrarouge.

关键词

Films optiques; surveillance de l'épaisseur des films; conception optique; couplage de fibres optiques; épaisseur des films optiques

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