本發(fā)明屬于光學(xué)鍍膜領(lǐng)域，具體涉及一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)薄膜是一類重要的光學(xué)組件，二十世紀(jì)70年代以來(lái)，薄膜技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展無(wú)論在學(xué)術(shù)研究上還是在實(shí)際應(yīng)用中都取得了豐碩的成果。

2、由于薄膜的光學(xué)常數(shù)是描述固體的獨(dú)立光學(xué)參數(shù)，是確定和描述其他物理量的基礎(chǔ)，故它們對(duì)于了解薄膜的光學(xué)性質(zhì)具有重要的意義。并且隨著薄膜技術(shù)在諸多領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用，準(zhǔn)確的獲取寬波段范圍內(nèi)薄膜材料的光學(xué)常數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)和制備高質(zhì)量光學(xué)薄膜元件是十分重要的。

3、目前幾種主要的測(cè)量方法：

4、1、橢圓偏振測(cè)量法利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射時(shí)出現(xiàn)的偏振變換來(lái)確定薄膜參數(shù)。

5、

6、2、棱鏡禍合法是在波導(dǎo)中激發(fā)導(dǎo)模的一種重要方法，檢測(cè)和分析不同入射角的反射光。

7、3、外差干涉測(cè)量法：

8、薄膜反射光的p偏振和、偏振態(tài)的位相差代入菲涅爾方程得到聯(lián)立方程組:

9、

10、

11、再由數(shù)值計(jì)算求出薄膜的光學(xué)常數(shù)(n和k)。

12、4：移相干涉測(cè)量法：

13、移相干涉測(cè)量法是采用精密的移相器件綜合應(yīng)用激光、電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)、快速地測(cè)得多幅相位產(chǎn)生了變化的干涉圖；

14、5：光譜法：光譜法分為透射光譜法[1.8，1.21～1.26]和反射光譜法[1.27～1.30]。透射光譜和反射光譜均采用分光光度計(jì)測(cè)量得到。

15、以上測(cè)量方法對(duì)于波峰與波峰之間的數(shù)值只能依靠推算數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)的不足提供一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，其在合適的膜厚以及光譜圖足夠窄的情況下適于測(cè)量波峰與波峰之間的真實(shí)數(shù)值，以此計(jì)算出精準(zhǔn)折射率數(shù)值。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

3、一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，具體包含如下步驟；

4、步驟1，根據(jù)所測(cè)薄膜樣品的光譜曲線利用拋物線插值法求出極值點(diǎn)的包絡(luò)線；

5、步驟2，通過(guò)包絡(luò)線法確定薄膜的折射率、消光系數(shù)和厚度的初始值；

6、步驟3，在適合的膜厚以及光譜較窄的情況下，通過(guò)修改上包絡(luò)線的角度依次往短波移動(dòng)得到波峰與波峰之間的數(shù)值精準(zhǔn)數(shù)據(jù)；通過(guò)精準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算出準(zhǔn)確的折射率。

7、作為本發(fā)明一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，在步驟3中，波峰逐漸向短波移動(dòng)，角度設(shè)定為0°-45°。

8、作為本發(fā)明一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，足夠的膜厚使計(jì)算波段內(nèi)波峰足夠窄，在0°-45°使波峰逐漸偏移，直至與0°的前一個(gè)波峰基本重合。

9、作為本發(fā)明一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述步驟3具體包含如下步驟；

10、步驟3.1，上包絡(luò)線為0°測(cè)量好鍍膜白片單點(diǎn)波峰數(shù)據(jù)后，將上包絡(luò)線角度可更改為15°；

11、步驟3.2，光譜波峰發(fā)生了偏移，偏移的波峰視為0°，上包絡(luò)線波峰與波峰之間的單點(diǎn)數(shù)值之一；

12、步驟3.3，通過(guò)修改上包絡(luò)線的角度15°、25°、35°、45°，使波峰發(fā)生偏移，當(dāng)偏移到基本與0°上包絡(luò)線前一個(gè)波峰接近重合時(shí)，即可獲取光譜中波峰與波峰之間的精準(zhǔn)數(shù)值，計(jì)算出準(zhǔn)確的折射率。

13、本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

14、1、本發(fā)明在合適的膜厚以及光譜圖足夠窄的情況下適于測(cè)量波峰與波峰之間的真實(shí)數(shù)值，以此計(jì)算出精準(zhǔn)折射率數(shù)值；

15、2、本發(fā)明能提升光學(xué)薄膜的制備精度；

16、3、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，利用計(jì)算機(jī)，借助于常規(guī)薄膜設(shè)計(jì)軟件即可完成。

技術(shù)特征：

1.一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，其特征在于：具體包含如下步驟；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，其特征在于：在步驟3中，波峰逐漸向短波移動(dòng)，角度設(shè)定為0°-45°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，其特征在于：足夠的膜厚使計(jì)算波段內(nèi)波峰足夠窄，在0°-45°使波峰逐漸偏移，直至與0°的前一個(gè)波峰基本重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，其特征在于：所述步驟3具體包含如下步驟；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種計(jì)算光學(xué)薄膜色散的方法，屬于光學(xué)鍍膜領(lǐng)域，根據(jù)所測(cè)薄膜樣品的光譜曲線利用拋物線插值法求出極值點(diǎn)的包絡(luò)線；通過(guò)包絡(luò)線法確定薄膜的折射率、消光系數(shù)和厚度的初始值；在適合的膜厚以及光譜較窄的情況下，通過(guò)修改上包絡(luò)線的角度依次往短波移動(dòng)得到波峰與波峰之間的數(shù)值精準(zhǔn)數(shù)據(jù)；通過(guò)精準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算出準(zhǔn)確的折射率。本發(fā)明在合適的膜厚以及光譜圖足夠窄的情況下適于測(cè)量波峰與波峰之間的真實(shí)數(shù)值，以此計(jì)算出精準(zhǔn)折射率數(shù)值；本發(fā)明能提升光學(xué)薄膜的制備精度；本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，利用計(jì)算機(jī)，借助于常規(guī)薄膜設(shè)計(jì)軟件即可完成。

技術(shù)研發(fā)人員：許順貴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京晶采光學(xué)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10