寬光譜膜厚監(jiān)控基礎技術研究.pdf

1、膜層厚度是光學薄膜的重要參數之一,它直接決定光學薄膜的光譜性能,因此在鍍膜過程中對膜厚的監(jiān)控是必不可少.寬光譜膜厚監(jiān)控技術是尋求一種可鍍制任意厚度薄膜的方法,在鍍制過程中可實時觀察到膜系的光譜特性,使設計與實際達到進一步一致.該文研究了該技術中的以下幾方面:研究了在鍍膜過程中吸收與膜層參數的關系.得出隨著膜厚的增加,透射光強隨吸收損失的增加呈指數衰減的規(guī)律,并從能量守恒的角度,闡述了用軟件補償吸收的方法.根據監(jiān)控原理,確定了光譜采集系統(tǒng)

2、的結構.根據光譜探測對CCD器件的要求,選擇了TCD1251UD線陣CCD及相應的驅動器、數據采集卡.對光譜采集系統(tǒng)中影響光譜分辨率的因素進行了分析,得出系統(tǒng)的分辨率由狹縫、光柵、CCD三者中分辨率最低者確定的結論.實驗結果得出,當光柵、CCD確定后,增加狹縫寬度雖然提高了信號強度,但降低了系統(tǒng)分辨率.并完成了對CCD像元與波長一一對應的標定工作.對CCD暗電流噪聲漲落特性進行了研究.根據其漲落特性呈正態(tài)分布的規(guī)律,采用了軟件方法,對各

3、個像元輸出值取平均達到去除相應背景噪聲的目的.根據光譜響應曲線,用分段線性化的方法,以軟件形式對采集光譜進行補償;運用照度分段線性化的方法,編制一種軟件算法,對CCD的光譜響應進行了非均勻性校正.運用VB編程語言編制了光譜采集程序,實現了對光譜的單次采集、連續(xù)采集、實時顯示、數據存儲及對應像元光譜值的實時查詢等基本功能;并可對CCD參數(積分時間、采集行數)進行動態(tài)設置,對采集的光譜圖像可實現靜、動態(tài)信號處理.同時具有基本的文件操作功能