No sistema de monitoramento direto da espessura de filmes ópticos, a divergência da fonte de luz halógena e a fraca amplitude do sinal do detector levam a baixa precisão no monitoramento na faixa de ondas curtas, bem como a grandes erros no monitoramento de filtros de banda estreita (largura de banda < 5 nm), causando deficiências na retitude espectral. Através da análise da distribuição da intensidade luminosa da lâmpada halógena HLX64623 e do princípio de acoplamento por fibra óptica, o sistema inicial de caminho óptico de acoplamento colimado e focado foi projetado conforme os parâmetros estruturais da máquina de revestimento. Utilizando estrutura de espelho refletor em forma de U asférico e lente de superfície livre, realizou-se a colimação da fonte divergente, o foco do sinal luminoso e o acoplamento com a fibra óptica. O software Zemax foi utilizado para otimização iterativa com o objetivo da intensidade de irradiação e do tamanho do ponto na superfície do substrato e da face receptora da fibra. Comparado à estrutura de fonte independente, a intensidade de irradiação no substrato foi aumentada em 147%, e a intensidade na extremidade receptora da fibra aumentou de 0 para 1,53%. O sistema de caminho óptico de acoplamento colimado e focado instalado na máquina de revestimento apresentou um aumento de 362,3% na intensidade do sinal comparado à fonte independente, com uma melhoria de 91,9% na relação sinal-ruído. A fabricação de um filtro de banda estreita com largura de 10 nm e comprimento de onda central de 365 nm apresentou um deslocamento do comprimento de onda central inferior a 1 nm em três lotes consecutivos, com largura de meia altura de 10 nm. Os resultados experimentais indicam que o dispositivo pode realizar monitoramento estável e de alta precisão de filtros de banda estreita desde o ultravioleta próximo até o infravermelho próximo visível.

Filmes ópticos; Monitoramento de espessura de filme; Projeto óptico; Acoplamento de fibra óptica; Espessura ótica de filme