[实用新型]一种光学膜厚监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学设备技术领域，具体来说，涉及一种光学膜厚监控系统。

背景技术

对光学薄膜工作者来说，膜厚可以有两种表示方式，即物理厚度和光学厚度，与之相对应的常用膜厚监控方法为石英晶振法与光学监控法。由于光学监控法直接测量光学厚度，并能给出与薄膜折射率、结构、吸收有关的附加信息，对某些膜系厚度误差可进行自动补偿。因此在当前高精度光学镀膜应用中，光学膜厚监控技术也就成为当今光学薄膜成膜自动化的核心技术。光学监控方法的工作原理如下：在成膜作业过程中用光源照射监控片，透过监控片的光或由监控片反射的光通过进光口由光纤输入到外部的数据处理模块，在成膜过程中随着监控片上膜厚的增长，外部的数据处理模块接收到的光量信号会呈现出类似正弦波的变化，根据外部的数据处理模块收到的光量信号计算出监控片上的膜厚度，再根据计算出的膜层厚度，由人工或者计算机对成膜作业停止时刻进行判断，从而达到控制膜层厚度的目的。现有的光学监控法有两种：间接监控和直接监控。间接监控是指监控位置不在基板支架上的一块测试片的镀膜状态。由于与实际镀膜基板位置不同，则镀膜速率不同，且温度也不同，导致最终膜厚不同。而直接监控是指监控基板支架上基板的膜厚状态，相较于间接监控，更具准确性。

然而在直接光学监控系统中，随着基板上膜厚的增加，每一层所累积的膜厚误差不断叠加，导致监控参数的准确性随着膜厚的不断增加而不断降低。另外，由于基板支架在镀膜过程中不停旋转，且镀膜是在真空室中进行的，很难通过人工操作对基板的位置和角度进行调整。

实用新型内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种可以使监控参数不随着膜层厚度的增加而降低的光学膜厚监控系统。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案在于：

一种光学膜厚监控系统，包括放置在基板支架上的测试片、固定在测试片下方的光源和设置在测试片上方的进光口，所述的进光口通过光纤与外部的数据处理模块相连，还包括用于旋转所述测试片的旋转装置和安放在所述测试片上朝向所述光源一侧的测试片盖，所述测试片盖上设有镂空区域。

在另一优选例中，所述旋转装置设置在所述测试片的上方，在所述测试片上朝向所述旋转装置的一侧设置凹槽，所述凹槽的大小和形状与所述旋转装置相适配，所述旋转装置通过一个使其可以进入到所述凹槽中的伸缩装置连接在旋转马达上。

在另一优选例中，所述旋转马达连接控制其旋转角度的控制模块。

在另一优选例中，在所述凹槽中设置红外激光发射装置，在所述旋转装置底端安装用于接收所述红外激光发射装置所发射的激光的红外激光接收装置。

在另一优选例中，所述的红外激光接收装置与所述的进光口位于同一个纵平面内。

在另一优选例中，所述的红外激光发射装置为红外线激光灯。

在另一优选例中，所述的红外线激光灯的数量为3个。

在另一优选例中，在所述的基板支架的同一水平面上放置的测试片的数量为1—6片。

在另一优选例中，测试片半径和测试片盖上镂空区域的大小之间的关系设置为使所述测试片至少可以经过十一次旋转。

在另一优选例中，所述镂空区域为圆形，设置在所述测试片盖的边缘。

采用本实用新型提供的光学膜厚监控系统后，由于该系统支持测试片的旋转，可以减少膜厚的增加给系统所带来的误差，监控精度将变得更为准确，镀膜的光学特性将变得更为优异。而且在镀膜过程中，测试片的旋转无需人工操作，不需要将测试片从真空室中取出，实现了全程自动化，提高了工作效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供的光学膜厚监控系统的结构示意图；

图2是测试片的示意图；

图3是测试片盖的示意图；

图4是测试片半径与测试片盖镂空区域大小之间的关系示意图；

图5是旋转装置仰视方向的示意图。

图中：1、旋转装置，2、伸缩装置，3、光纤，4、测试片盖，5、旋转马达，6、测试片，7、凹槽，8、光源，9、进光口，10、真空室，11、镂空区域，12、基板支架，13、红外激光接收装置，14、红外激光发射装置，15、监控区域。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型进一步详细说明：