| 题名 | 光学薄膜厚度自动监控系统的研制 |
| 作者 | 张子业 |
| 答辩日期 | 2004-04-19 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 张凤山 |
| 关键词 | 光学薄膜 变波长 极值法 厚度监控 自动控制 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 光学薄膜产业化发展以来，市场对中高端光学薄膜性能的要求越来越高；同时工程任务对滤光片的精度与信噪比的要求也是不断提高。原有的国产镀膜设备由于缺乏自动化监控，稳定性与重复性已不能满足。本文研制出适用的单波长光学薄膜厚度自动监控系统。本文首先综合比较了厚度监控的一般策略，结合设备状况与传统经验，选定仍用极值法。为了可以监控任意厚度膜系，通过探讨变波长极值法监控的实质，研究出任意波段内极值波长的无遗漏、高精度快速搜寻算法。并对手柄式单色仪改装步进电机，系统自动控制单色仪至指定波长位置。从而解决了以往用变波长极值法进行监控的两个主要困难：极值波长的搜寻与频繁换波长。并提出了监控波长的选择原则。利用高精度多功能数据采集卡对光控信号进行分析，得出信号噪音呈正态分布等一系列重要结论。据此研究出的极值预测判断算法，判断精度在时间上小于1秒。该精度迄今在国产镀膜机上监控电子枪蒸镀中处于领先水平。提出了一种新的膜系误差模拟方法：在模拟膜厚增长的过程中，单次的信号用理论值叠加上正态噪音，由判断算法自动决定停止点。该方法与实际监控过程接近，更能反应膜系的容差情况。为了适应规模生产的需求，研制出的软件部分与工艺紧密结合。除监控功能以外，软件还包含有理论分析、工艺设计、监控过程回放等功能。给出一个编号就能追溯到监控过程。实践证明，该套单波长自动监控系统，在提高监控精度和重复性，降低操作劳动强度等方面实现了预期目的，达到了实用化水准。目前已共装备四台国产镀膜设备，均稳定运行。成功用于多种规格产品的批量生产，其中包括国内其他厂家依赖进口设备来镀制的数码相机CCD/CMOS用红外截止滤光片；一系列实验也表明，各类型带通滤光片能满足工程要求。最后，作者在总结全文的基础上，对今后国产设备全自动监控的研制及向更高监控水平的迈进提出了自己的见解。尽管本系统是建立在可见光监控的基础上，其原理对红外甚至紫外都是适用的。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-06-25 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4111]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张子业. 光学薄膜厚度自动监控系统的研制[D]. 中国科学院研究生院. 2004. |
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