Акустооптические спектрофотометры и их применение для контроля оптических покрытий

• Автор: Виленский, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.03, 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил

Введение

Глава 1. Аппаратура и методы исследования

Глава 2. Температурные эффекты в акустооптических

спектрофотометрах

2.1. Погрешности акустооптических спектрофотометров, связанные с изменениями температуры звукопровода

акустооптического фильтра

2.2. Температурные зависимости скорости звука и

двулучепреломления в кристалле молибдата кальция.

2.3. Компенсация температурного дрейфа длины волны

настройки акустооптического спектрофотометра.

Глава 3. Практические схемы реализации акустооптических

спектрофотометров
3.1. Сравнительный анализ акустооптических фильтров из
кристаллического кварца и молибдата кальция
3.2. Акустооптический спектрофотометр для контроля
крупногабаритных оптических деталей
3.3. Акустооптический спектрофотометр для контроля
оптических покрытий на деталях лазерной техники
3.4. Акустооптический спектрофотометр для контроля
оптических покрытий во время их напыления на вращающиеся
Основные результаты и выводы
Литература


Однако, этот метод обладает рядом недостатков, ведущих к недостаточной точности контроля толщины слоев []. ИК диапазонах. Для рассматриваемого нами класса АОС такая совокупность параметров достижима. Однако, эти спектрофотометры обладают и некоторыми недостатками. Одним из них является чувствительность положения длины волны настройки АОФ к изменениям температуры звукопровода. В диссертации подробно изучено влияние температурных изменений на работу АОС и предложены способы уменьшения негативных последствий этих изменений. В работе также рассмотрена возможность контроля нанесения покрытий путем регистраций спектров отражения и пропускания быстродвижущихся деталей. Такого рода задача, как правило, возникает при нанесении покрытий на крупногабаритные детали. В работе описан предложенный и реализованный на практике метод контроля с использованием АОС. Кроме того, нами проанализирована возможность, целесообразность и эффективность использования АОС в качестве универсальных настольных спектрофотометров. В частности описаны модели настольных АОС, созданных с использованием предложенных нами технических решений и предназначенных для контроля спектральных характеристик изготовленных оптических покрытий. Актуальность темы. АОС обладают рядом достоинств, таких как: скоростное сканирование в широком спектральном диапазоне; малоинерционная перестройка с одной длины волны на другую с произвольной выборкой спектральных точек; высокая светосила; большой динамический диапазон; полностью электронное управление. Благодаря своим достоинствам, акустооптические спектрофотометры нашли применение не только в научных исследованиях, но и на производстве, например, в качестве систем оптического контроля в вакуумных напылительных установках. Следует отметить, что к началу выполнения данной работы не существовало достаточно совершенных спектрофотометров для контроля толщины тонкопленочных покрытий во время их напыления. К тому же практически отсутствовали недорогие модели лабораторных спектрофотометров, предназначенных для оперативного контроля спектральных характеристик оптических покрытий. В последнее время наблюдается развитие технологии вакуумного магнетронного напыления оптических покрытий на крупногабаритные детали: архитектурные стекла, экраны мониторов, заготовки для автомобильных антибликовых зеркал и т. Для таких покрытий одним из важнейших требований является высокая воспроизводимость спектральных характеристик в широком диапазоне, например, во всей видимой области спектра. В связи с этим становится актуальной задача контроля спектральных характеристик движущихся крупногабаритных деталей во время нанесения на них тонкопленочных покрытий. Из вышесказанного следует актуальность разработки акустооптических спектрофотометров и их применения, как для контроля толщины слоев покрытий во время их напыления в вакуумных установках, так и для исследования, контроля, аттестации и паспортизации готовой продукции. Особо отметим важность и актуальность разработки и эффективного использования АОС в квантовой электронике для изготовления сложных и прецизионных лазерных просветляющих и отражающих покрытий. НИИ "ПОЛЮС" акустооптического спектрофотометра АОБ-ЗЗ, который широко применяется в качестве технологического спектрофотометра при изготовлении изделий квантовой электроники; выявление и снижение негативных последствий влияния изменений температуры на работу АОС. На основании предложенной схемы разработана система оптического контроля, позволяющая вести мониторинг процесса нанесения покрытий по спектрам отражения или пропускания вращающихся деталей. Практическая ценность Полученные в диссертационной работе результаты реализованы в разработанных и выпускаемых в НИИ "Полюс" акустооптических спектрофотометрах. Замена акустооптического фильтра со звукопроводом из молибдата кальция на фильтр со звукопроводом из кварца в выпускаемом в НИИ "Полюс" технологическом акустооптическом спектрофотометре АОЭ-ЗЭ позволила увеличить долговременную стабильность фотометрического сигнала более чем в три раза.