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光学薄膜厚度实时监控系统及其反演的研究

林宇翔  
【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。


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