2.1 光學(xué)薄膜膜系��(shè)計與分析

該專題的培訓(xùn)名稱是《光��(xué)薄膜膜系��(shè)計與分析及Essential Macleod軟件使用��，歷時兩��，由上海光機所的齊紅基博士主講。其主要��(nèi)容可分為以下三個方面：光學(xué)薄膜��(shè)計理��、Essential Macleod光學(xué)薄膜膜系��(shè)計分析軟件使用說明和常規(guī)光學(xué)薄膜系統(tǒng)的設(shè)����

Essential Macleod 是一套光��(xué)薄膜��(shè)計與分析軟件��，它包含光學(xué)薄膜��(shè)計和分析的所有要素：

1) 計算一個給定膜系的各種性能參數(shù)，包括常用的反射��、透過��、振幅和位相��;

2) ��(yōu)化已有膜系，提高其性能;對給定特性要��，導(dǎo)出其膜系��(shè)��;

3) 提取薄膜材料的光��(xué)常數(shù);

4) 分析膜系特��，包括導(dǎo)納圖分析和電場分布分析等;

5) 估算膜層中隨機誤差對膜層光譜特性的影響;

6) 模擬光學(xué)鍍膜��

2.2 光學(xué)薄膜制備技��(shù)

該專題的名稱是《鍍膜工藝基��(chǔ)知識》，由中國科��(xué)院上海技��(shù)物理研究所的周東平研究員講��，周東平研究員同時還是上海歐菲爾光電技��(shù)有限��(zé)任公司總��(jīng)理。周研究員從真空系統(tǒng)、制備技��(shù)、鍍膜工藝、薄膜材��、膜厚監(jiān)��、電子槍和離子源的原理及其作用六個方面對光學(xué)薄膜制備技��(shù)進行了詳細的講授��

在光��(xué)鍍膜中常用的真空泵有機械泵、分子泵、羅茨泵、油擴散泵和冷凝��。分子泵和冷凝泵是半無油和無油系��(tǒng)，適合激光薄膜的鍍制，分子泵的抽速慢，冷凝泵抽速快但在直徑大于1100mm的真空系��(tǒng)中無法有效使��。油擴散泵如在抽氣口加裝polycold冷阱可實��(xiàn)高抽速的無油真空系統(tǒng)��

實用的真空系��(tǒng)，為保證抽��，管道應(yīng)盡可能短��;前級泵和次級泵的配置要合��;系統(tǒng)漏氣��;真空室內(nèi)材料的放氣量要小;真空室要保持清潔��

除了大功率激光系��(tǒng)的減反膜由溶液凝��(sol-gel)技��(shù)制備之外，光��(xué)薄膜真空鍍膜技��(shù)一般采用物理氣相沉積法(Physical vapor deposition)。PVD包括熱蒸��(fā)(Thermal Evaporation Deposition)、濺��(Plasma Sputtering Deposition)和離子鍍(Ion Beam Sputtering Deposition)��

熱蒸��(fā)(Thermal Evaporation Deposition)分為電阻加熱��(Resistive Heating)和電子槍蒸鍍��(Electron Beam Gun Evaporation)。電阻加熱時，蒸��(fā)��(Boat)要與材料接觸良好，避免局部放熱引起分解和噴濺��

鍍膜的主要工藝因素有：基板處��(拋光、清潔、離子束��(yù)處理)、制備參��(shù)(基板溫度、沉積速率、真空度)、蒸汽入射角和老化處理。介��(zhì)膜的老化處理包括退火和激光預(yù)處理��

電子槍對膜層的成膜質(zhì)量和光譜特性有重要影響��

校準(zhǔn)真空泵有效抽��，以獲得��(wěn)定的真空����

校準(zhǔn)溫度控制曲線，溫控儀的升溫過充要��，控制要平穩(wěn)��

校準(zhǔn)蒸發(fā)源蒸��(fā)特��，好的電子槍��(yīng)該實��(xiàn)面源蒸發(fā)，能夠獲得穩(wěn)定重��(fù)的蒸��(fā)條件��

光學(xué)膜厚控制儀的精度確認，膜厚控制儀的控制精度對成膜��(zhì)量和重復(fù)性有重要的影響��

薄膜的材料試��，為獲得均勻均質(zhì)和接近化��(xué)計量比的薄膜，需要通過實驗來確定不同制備參��(shù)下材料的折射率和色散系數(shù)��

利用正投影法和比例法制備膜厚均勻性修正擋��。實驗的過程中需要特別考慮源的時變性和燈絲對膜厚均勻性的影響��

光學(xué)膜厚控制工具因子和石英晶振膜厚控制因子的確定��