膜厚宽带监控系统的信号获取方法与实现技术研究

摘要

随着现代科技的飞速发展，光学薄膜器件得到了越来越广泛的应用。同时，人们对光学薄膜制作精度的要求也越来越高。因此，如何通过对镀膜过程的自动控制来提高薄膜制作效率，镀制任意厚度的膜层，提高光学器件的光谱性能，一直是光学薄膜制作过程中的焦点问题，也是本课题研究的的关键。 在现有的薄膜监控技术中，宽带监控技术特别引人注目。其实质是在薄膜镀制过程中，依靠CCD或其它阵列器件实现对较宽波段内的光谱光强信号的实时检测，并与理论计算的光谱光强值进行对比，当两者的差值最小时，认为薄膜镀制达到设计要求，可以完成本层薄膜的置备工作。由此可以看出，采用宽带监控技术对薄膜制备过程进行监控的成败依赖于检测信号的准确性和可靠性。 为了获取高质量的监控信号，本次研究通过步进电机实现光源精确调制，并借助于三态门的功能，用所获得的明暗信号差值来实现高质量的监控信号的输出。同时也采用了温度传感器实现对CCD暗电流等参数的调整。采用时钟及存贮系统，目的是将镀制的历史参数保存，便于以后分析、总结，并可实现同类产品的大批量镀制。系统同时也借助于步进电机实现对膜料的自动更换，避免掉人为误差，并最终形成闭环操作模式。 本次研究是在原有镀膜机及其控制的基础上，增加了实时宽带在线监控部分以及膜料自动更换部分，在镀膜过程中实时对所镀的基片通过线阵CCD进行数据采集，并同时对数据进行分析计算，根据计算结果进行下一步镀膜过程的实时调整，避免误差的累积，提高镀膜的精度，镀制过程中的状态可实时显示并可调整后续的镀制参数，最终实现镀制过程的高精度、自动化。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2宽光谱薄膜厚度监控系统的信号获取方法与实现

3数据采集系统电路部分设计

4数据采集与数据处理

5结论及下一步工作

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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参考文献