Разработка оптической системы прямого фокусирования и связи для мониторинга толщины пленки

XIE Haifeng ,  

FU Xiuhua ,  

DONG Suotao ,  

SHI Peng ,  

REN Songlin ,  

DU Xin ,  

WANG Youde ,  

摘要

В случае прямого оптического мониторинга толщины пленки проблемы сильной дисперсии источника света галогенной лампы и слабого сигнала приемника приводят к плохой точности мониторинга коротковолнового диапазона и большой ошибке мониторинга узкополосной светофильтрационной пленки (шириной <5 нм), а также к плохой прямоугольности спектра и т. д. Путем анализа распределения световой интенсивности лампы галогеновой лампы HLX64623 и принципа волоконного соединения в соответствии с параметрами конструкции покрытия пленки была разработана первоначальная конструкция оптической системы прямого направления фокусировки и связи, путем использования структуры асферического зеркала в форме буквы U и свободной кривизны линзы для реализации прямого направления рассеянного источника света и фокусирования светового сигнала и связи светового волокна. Используя программное обеспечение Zemax, оптимизировались излучение и размер пятна на приемном конце печатной платы и оптоволоконного конца в качестве цели оптимизации методом итерации. По сравнению с независимой структурой светового источника, плотность излучения печатной платы увеличилась на 147% после оптимизации, а плотность излучения световолоконного конца увеличилась с 0 до 1,53%. Оптическая линия прямого фокусирования и связи установлена на машине для нанесения покрытий для тестирования, при сравнении с независимой интенсивностью сигнала источника света увеличилась на 362,3%, отношение сигнал/шум увеличилось на 91,9%. Путем приготовления узкополосной светофильтрационной пленки 365 нм шириной 10 нм, последовательно осадились три плавки с смещением центральной длины волны не более 1 нм, полное широкое смещение составляет 10 нм. Результаты эксперимента показывают, что устройство может стабильно контролировать узкополосные светофильтры на высокой точности от ближнего ультрафиолета до ближнего видимого и ближнего инфракрасного диапазона.

关键词

Оптические пленки; контроль толщины пленки; оптическое проектирование; оптическое соединение волокон; толщина оптической пленки

阅读全文