什么是光譜截止冒泡?
在濾光片的光譜分析中,一般分為透過帶、截止帶和帶寬,但是往往不是每款濾光片都擁有完美的曲線,總有時在準備接近光譜完美的時候出現(xiàn)一點點瑕疵,導致整塊濾光片直接被判定為不良,今天我們就為大家簡單分享一個術語---光譜截止冒泡。
(光譜截止冒泡圖例,激埃特攝)
光譜截止冒泡,即在光譜的截止區(qū),出現(xiàn)局部漏光現(xiàn)象,這種透過可能是膜層在設計的過程中出現(xiàn)設計缺陷或者在進行鍍膜前期處理過程處理中出現(xiàn)不當導致,具體的現(xiàn)象包括:
設計缺陷:薄膜設計時,膜層厚度或材料折射率的選擇未完全優(yōu)化,導致截止區(qū)的光學性能不理想。多層膜系設計中的干涉效應未得到有效控制,導致局部波長透射。
鍍膜工藝問題:
膜層厚度不均勻:鍍膜過程中,膜厚控制不精確,導致局部區(qū)域厚度偏離設計值。
材料污染:鍍膜過程中,材料純度不足或受到污染,影響光學性能。
界面粗糙度:膜層之間的界面粗糙度過高,導致散射和異常透射。
基板處理不當:
基板表面清潔不徹底,殘留污染物影響膜層附著力或光學性能。
基板表面粗糙度或平整度不達標,導致膜層生長不均勻。
環(huán)境因素:
鍍膜過程中,溫度、濕度或真空度控制不當,影響膜層質(zhì)量。
膜層在后續(xù)使用中受到環(huán)境(如濕度、溫度變化)的影響,導致性能退化。
(正常無冒泡的光譜圖對比)
光譜截止冒泡影響
針對截止帶冒泡現(xiàn)象,截止帶的漏光勢必會降低薄膜的濾波性能,影響其光學指標,甚至嚴重的可能會判定為不良,因此需要根據(jù)實際應用的要求進行衡量,這也是光學鏡片廠家需要事先了解用戶應用的一個原因。
針對一些激光系統(tǒng)、光譜儀需要配備高信噪比的應用,漏光勢必會引入雜散光,降低其整體系統(tǒng)性能,針對一些光子美容儀而言,由于其脈沖光子是需要打進皮膚,如果紫外區(qū)某些有害光出現(xiàn)截止冒泡的漏光現(xiàn)象的話,這些美容儀濾光片長期使用可能會損害皮膚。
當然截止冒泡還得看具體的使用需求,如果只是微小范圍局部,且截止冒泡不明顯,用于一些應用指標較低的應用環(huán)境,則可以視為合格產(chǎn)品。
(激埃特工廠圖)
截止冒泡解決方法參考
優(yōu)化設計:通過更加精確的光學膜層設計軟件優(yōu)化膜系結構,考慮實際工藝中的誤差,在設計時預留一定的容差范圍。
改進鍍膜工藝:提高鍍膜設備精度,確保膜厚均勻性,嚴格控制材料純度和鍍膜環(huán)境(如真空度、溫度)。
加強基板處理:在鍍膜前徹底清潔基板,確保表面無污染,選擇表面質(zhì)量更高的基板,或?qū)暹M行拋光處理。
檢測與修復:使用高精度光譜檢測設備,及時發(fā)現(xiàn)漏光現(xiàn)象,對不合格膜層進行返工或重新鍍膜。
當然,光譜截止冒泡是光學薄膜制備中的一種缺陷現(xiàn)象,在實際的生產(chǎn)使用中,需要具備一定的設計經(jīng)驗且在生產(chǎn)過程中細節(jié)做到規(guī)范化、標準化才可以避免此類現(xiàn)象,因此對于一些首次設計生產(chǎn)的光學元件而已,往往也是不可避免的現(xiàn)象,需要根據(jù)其實際的情況進行工藝調(diào)試、機器設備調(diào)試,針對一些經(jīng)常性生產(chǎn)的大批量訂單,這類訂單往往擁有一整套完整的生產(chǎn)流程與規(guī)范指標,相對的這種現(xiàn)象發(fā)生情況較低。因此在實際生產(chǎn)中,需要綜合多方面考慮去規(guī)避光譜截止冒泡現(xiàn)象,否則不良的出現(xiàn)往往會使得企業(yè)在此生產(chǎn)過程中花費更多的時間、精力與成本。