膜厚寬帶監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)獲取方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，光學(xué)薄膜器件得到了越來越廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，人們對(duì)光學(xué)薄膜制作精度的要求也越來越高。因此，如何通過對(duì)鍍膜過程的自動(dòng)控制來提高薄膜制作效率，鍍制任意厚度的膜層，提高光學(xué)器件的光譜性能，一直是光學(xué)薄膜制作過程中的焦點(diǎn)問題，也是本課題研究的的關(guān)鍵。 在現(xiàn)有的薄膜監(jiān)控技術(shù)中，寬帶監(jiān)控技術(shù)特別引人注目。其實(shí)質(zhì)是在薄膜鍍制過程中，依靠CCD或其它陣列器件實(shí)現(xiàn)對(duì)較寬波段內(nèi)的光譜光強(qiáng)信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并與理論計(jì)算的光譜光強(qiáng)值

2、進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)兩者的差值最小時(shí)，認(rèn)為薄膜鍍制達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可以完成本層薄膜的置備工作。由此可以看出，采用寬帶監(jiān)控技術(shù)對(duì)薄膜制備過程進(jìn)行監(jiān)控的成敗依賴于檢測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性。 為了獲取高質(zhì)量的監(jiān)控信號(hào)，本次研究通過步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)光源精確調(diào)制，并借助于三態(tài)門的功能，用所獲得的明暗信號(hào)差值來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的監(jiān)控信號(hào)的輸出。同時(shí)也采用了溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD暗電流等參數(shù)的調(diào)整。采用時(shí)鐘及存貯系統(tǒng)，目的是將鍍制的歷史參數(shù)保存，便于以后分析、總

3、結(jié)，并可實(shí)現(xiàn)同類產(chǎn)品的大批量鍍制。系統(tǒng)同時(shí)也借助于步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)膜料的自動(dòng)更換，避免掉人為誤差，并最終形成閉環(huán)操作模式。 本次研究是在原有鍍膜機(jī)及其控制的基礎(chǔ)上，增加了實(shí)時(shí)寬帶在線監(jiān)控部分以及膜料自動(dòng)更換部分，在鍍膜過程中實(shí)時(shí)對(duì)所鍍的基片通過線陣CCD進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行下一步鍍膜過程的實(shí)時(shí)調(diào)整，避免誤差的累積，提高鍍膜的精度，鍍制過程中的狀態(tài)可實(shí)時(shí)顯示并可調(diào)整后續(xù)的鍍制參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)鍍制過程