光学薄膜厚度实时监控系统及其反演的研究

【摘要】： 进入90年代以后，显示技术和光通信技术的迅猛发展和逐渐的产业化，对于光学薄膜的发展起到了很大的促进和推动作用。人们对光学薄膜的性能提出了更高的要求，从而也对薄膜制造的监控精度提出了更严峻的挑战。目前，国外知名镀膜机厂商销售的都是全自动镀膜机。这类镀膜机具有很高的监控精度，而且完全实现了监控的自动化。但是，目前市场上的国产镀膜机均还需要人工进行操作，自动化程度很低。本课题就是针对这一情况提出的。 本文首先对薄膜厚度的光学监控法的基本原理进行了研究，从理论上分析了该方法的优点和不足，针对其不足讨论了相应的改善办法，并提出了探讨了提高光学监控法监控精度的方法。同时，本文还对监控过程中膜层参数的在线反演进行了严格的数学推导。 为了更加有效地进行反演，滤除监控信号中的噪声，以及提高极值法的监控精度，本文分析了最优化方法在这些问题上的应用。虽然最优化方法在实际监控及反演过程中受到应用条件的限制，但是这些分析对于今后工作的指导是很有意义的。 本课题还建立了一套光学薄膜厚度实时监控系统，可以与国产镀膜机配套使用，初步实现国产镀膜机薄膜制备过程的自动化。实践表明，这套膜厚监控系统具有很强的实用性，同时具有较高的稳定性和可操作性。 最后，本文对整个课题的工作进行了总结，并且提出了今后改进的思路和发展的方向。