Օպտիկական ծածկույթներ լազերային համակարգերում. ինչպես են նրանք աշխատում

Բարձր արդյունավետության լազերային համակարգերն ամբողջությամբ հիմնված են լույսի ճշգրիտ մանիպուլյացիայի վրա: Օպտիկական սուբստրատի և դրա շրջակա միջավայրի միջև սահմանային շերտը ներկայացնում է այս համակարգերում խափանման ամենատարածված կետը: Նշելով ոչ ադեկվատ Օպտիկական ծածկույթը հանգեցնում է աղետալի լազերային վնասների, հզորության ծանր թուլացման, ջերմային ոսպնյակի կամ ճառագայթի որակի վատթարացման: Այս խափանումները հանգեցնում են համակարգի ծախսատար խափանումների և բաղադրիչների փոխարինման:

Բարակ թաղանթի նստվածքի և միջամտության ֆիզիկական մեխանիկայի հասկանալը կարևոր է: Ինժեներները և գնումների թիմերը պետք է ճշգրիտ գնահատեն վաճառողի հնարավորությունները՝ ապահովելու համակարգի երկարակեցությունը: Դուք պետք է համապատասխանեցնեք ծածկույթի տեխնոլոգիաները հատուկ լազերային շեմերին և մեղմացնեք երկարաժամկետ գործառնական ռիսկերը: Մենք կկազմենք ֆիզիկան, ավանդադրման մեթոդները և չափագիտությունը, որոնք անհրաժեշտ են իրական աշխարհի լազերային միջավայրում գոյատևող օպտիկա ճշտելու համար:

• Կիրառումը թելադրում է նստվածք. Ion Beam Sputtering (IBS), Magnetron Sputtering և Electron Beam (E-Beam) գոլորշիացման միջև ընտրությունը հիմնովին փոխում է վերջնական լազերային օպտիկայի խտությունը, ցրումը, բեկման ինդեքսի կայունությունը և արժեքը:
• LIDT-ը վերջնական չափանիշն է. լազերային պատճառած վնասի շեմը (LIDT) պետք է համապատասխանի հատուկ գործող ռեժիմին (Շարունակական ալիք ընդդեմ իմպուլսային) և վավերացվի ստանդարտացված ISO թեստավորման միջոցով՝ հաշվի առնելով էլեկտրական դաշտի բաշխումը շերտերի ներսում:
• Գերարագ լազերները պահանջում են ցրման կառավարում. ֆեմտովայրկյան և պիկովայրկյան համակարգերը պահանջում են բարձր մասնագիտացված ծածկույթներ՝ կառավարելու խմբի հետաձգման ցրումը (GDD) և կանխելու իմպուլսի ընդլայնումը:
• Շրջակա միջավայրի կայունության վրա Ազդեցությունը կյանքի տևողություն. ջերմաստիճանի տատանումները և խոնավությունը քայքայում են ծակոտկեն ծածկույթները. հստակեցնելով խիտ, ոչ ծակոտկեն բարակ թաղանթի ծածկույթը, կանխում է սպեկտրալ տեղաշարժը ցնդող միջավայրերում:
• Չափագիտությունը վավերացման բանալին է. առաջադեմ չափագիտությունը, ինչպիսին է խոռոչի օղակաձև սպեկտրոսկոպիան (CRDS) և ֆոտոջերմային ընդհանուր ուղու ինտերֆերոմետրիան (PCI), պահանջվում են ծայրահեղ ցածր կորուստների և ծայրահեղ անդրադարձման բնութագրերը ստուգելու համար:

Օպտիկական ծածկույթի ֆիզիկան լազերային օպտիկայի մեջ

Իր հիմքում լույսի մանիպուլյացիան ծածկված օպտիկայի միջոցով հիմնված է բարակ թաղանթի միջամտության վրա: Բարձր և ցածր բեկման ինդեքսով նյութերի փոխարինող շերտեր դնելով՝ ինժեներները ստեղծում են սահմանային հատուկ պայմաններ: Ընդհանուր նյութերը ներառում են տանտալի պենտօքսիդը, հաֆնիումի օքսիդը և սիլիցիումի երկօքսիդը: Երբ լույսի ալիքները հարվածում են այս սահմաններին, նրանք արտացոլում և փոխանցում են: Կախված շերտերի հաստությունից և բեկման ինդեքսներից՝ այս ալիքները կա՛մ կառուցողականորեն միավորվում են՝ արտացոլումն ուժեղացնելու համար, կա՛մ կործանարար՝ փոխանցումը առավելագույնի հասցնելու համար:

Այս օպտիկական հատկությունների ճշգրիտ կառավարումը կախված է փուլային տեղաշարժերի և օպտիկական հաստության կառավարումից: Շերտերը սովորաբար նախագծված են քառորդ ալիքի օպտիկական հաստության (QWOT) կամ կես ալիքի օպտիկական հաստության (HWOT) շուրջ։ Երբ շերտի օպտիկական հաստությունը հավասար է թիրախային ալիքի երկարության ուղիղ մեկ քառորդին, վերևի և ներքևի սահմաններից արտացոլված ալիքները լիովին դուրս են փուլից: Սա վերացնում է դրանք հակաարտացոլման համար: Ընդհակառակը, դրանք կարող են կատարյալ փուլային լինել, երբ շարվում են բարձր արտացոլման համար: Այս շերտի հաստության մաթեմատիկական ճշգրտությունը թելադրում է նպատակային ալիքի երկարության կատարումը ողջ համակարգում:

Ենթաշերտի ծածկույթի միջերեսի դինամիկան նույնքան կարևոր դեր է խաղում: Ենթաշերտի նյութի ընտրությունը որոշում է օպտիկայի մեխանիկական և ջերմային հիմքը: Հիմնական գործոնը ջերմային ընդլայնման գործակցի (CTE) անհամապատասխանությունն է ենթաշերտի և նստեցված շերտերի միջև: CTE-ի զգալի անհամապատասխանությունները հանգեցնում են ուժեղ մեխանիկական սթրեսի, ինչը հանգեցնում է ծածկույթի մոլորության, շերտազատման կամ ջերմային բեռների տակ շեղվելու:

1. Գնահատեք լազերային համակարգի աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայքը՝ ելակետային ջերմային բեռները որոշելու համար:
2. Ընտրեք ենթաշերտի նյութ CTE-ով, որը սերտորեն համապատասխանում է նախատեսված դիէլեկտրիկ նյութերին:
3. Հաշվարկեք ակնկալվող ջերմային ոսպնյակի ազդեցությունը՝ հիմնվելով ենթաշերտի ջերմահաղորդականության վրա:
4. Նշեք մակերևույթի կոշտության պահանջները մինչև նստեցումը` առավելագույն կպչունություն ապահովելու համար:

Ավելին, դիէլեկտրիկ ծածկույթի նյութերի էլեկտրոնային տիրույթը սահմանափակում է դրանց կատարումը, հատկապես ավելի կարճ ալիքների երկարություններում, ինչպիսիք են ուլտրամանուշակագույնը կամ խորը ուլտրամանուշակագույնը: Ավելի ցածր տիրույթի էներգիա ունեցող նյութերը կլանում են բարձր էներգիայի ֆոտոնները, ինչը հանգեցնում է տեղայնացված տաքացման: Այս կլանումը նվազագույնի հասցնելը անհրաժեշտ է բարձր հզորության կիրառման համար՝ կանխելու օպտիկայի ջերմային դեգրադացիան և աղետալի ձախողումը:

Դիէլեկտրիկ նյութերի	բեկման ինդեքս (մոտ 1064 նմ)	Bandgap Energy (eV)	Առաջնային կիրառման դաշտ
Սիլիցիումի երկօքսիդ	1,45 (ցածր)	9.0	Լայնաշերտ AR, բարձր հզորության HR կույտեր
Հաֆնիումի օքսիդ	1,90 (Բարձր)	5.8	Բարձր լուսավորությամբ հայելիներ, ուլտրամանուշակագույն կիրառություններ
Տանտալի պենտօքսիդ	2.05 (Բարձր)	4.2	Telecom, CW լազերային հայելիներ
Մագնեզիումի ֆտորիդ	1.38 (ցածր)	10.8	Խորը ուլտրամանուշակագույն օպտիկա, միաշերտ AR

Լազերային ծածկույթների հիմնական կատեգորիաները և հաջողության չափանիշները

Հակառեֆլեկտիվ (AR) ծածկույթ

Ան–ի առաջնային ֆունկցիան AR ծածկույթը վերացնում է մակերեսային արտացոլումները և առավելագույնի հասցնում լույսի փոխանցումը ենթաշերտի միջոցով: Սա ձեռք է բերվում կործանարար միջամտության օգտագործմամբ, որտեղ օդ-ծածկույթի միջերեսից արտացոլված լույսը վերացնում է ծածկույթ-ենթաշերտ միջերեսից արտացոլված լույսը:

Դիզայնի պարադիգմները տարբերվում են՝ կախված կիրառական պահանջներից: Միաշերտ ծածկույթները ապահովում են արտացոլման հիմնական նվազեցում: V-ծածկույթները նախագծված են նեղ շերտի կիրառման համար՝ առաջարկելով առավելագույն ճնշում մեկ կոնկրետ ալիքի երկարությամբ: W- ծածկույթներն ապահովում են լայնաշերտ գործունակություն՝ պահպանելով ցածր անդրադարձելիությունը ավելի լայն սպեկտրային տիրույթում: Այս ծածկույթների հաջողության չափանիշները ներառում են նախագծային ալիքի երկարության 0,1%-ից պակաս անդրադարձի ձեռքբերումը և մակերեսի մնացորդային կլանման նվազագույնի հասցնելը մինչև 10 մաս/միլիոնից ցածր:

Բարձր արտացոլող (HR) դիէլեկտրական հայելիներ

Բարձր արտացոլող դիէլեկտրիկ հայելիները օգտագործում են կառուցողական միջամտություն տասնյակ հերթափոխով դիէլեկտրական շերտերի վրա՝ հասնելու համարյա կատարյալ արտացոլման: Փոխադրելով բարձր և ցածր ինդեքսային նյութերը իրար վրա դնելով, յուրաքանչյուր միջերեսից արտացոլված ալիքները կառուցողականորեն միավորվում են: Այս կառույցները սովորաբար կոչվում են Bragg ռեֆլեկտորներ:

Բարձր հզորության համակարգերում HR հայելիների նախագծման հիմնական ռազմավարությունը Էլեկտրական դաշտի օպտիմալացումն է: Ինժեներները նախագծում են շերտի կույտը այնպես, որ էլեկտրական դաշտի առավելագույն ինտենսիվությունը տեղադրեն շերտի միջերեսներից և բարձր ինդեքսային նյութերից հեռու: Բարձր ինդեքսով նյութերը սովորաբար ավելի հակված են լազերային վնասվածքների: Հաջողության չափանիշները ներառում են ռեֆլեկտիվության մակարդակների հասնելը 99,9%-ից մինչև 99,999%-ից ավելի, արտացոլման ժամանակ փուլային կայունության պահպանում և արտացոլման թողունակության և գագաթնակետային անդրադարձման միջև փոխզիջման մանրակրկիտ կառավարում:

Beamsplitters, Dichroics, and Polarizing Coatings

Այս մասնագիտացված ծածկույթները նախագծված են հատուկ ալիքների երկարություններ կամ բևեռացման վիճակներ փոխանցելու համար՝ միաժամանակ արտացոլելով մյուսները: Օրինակ, բարակ թաղանթային բևեռացնողները նախատեսված են Բրյուսթերի անկյունում աշխատելու համար՝ առանձնացնելով s-բևեռացված և p-բևեռացված լույսը բարձր արդյունավետությամբ:

Այս բարդ կույտերի հաջողության չափանիշները ներառում են փոխանցման և արտացոլման գոտիների միջև կտրուկ անցումային թեքություններ՝ ապահովելով ազդանշանի նվազագույն համընկնումը: Բարձր բևեռացման մարման գործակիցները կարևոր են ճառագայթի մաքրությունը պահպանելու համար: Ավելին, այս ծածկույթները պետք է պահպանեն իրենց սահմանված կատարումը, չնայած համակարգի հավասարեցման ընթացքում անկման անկյունի աննշան տատանումներին:

Բարակ թաղանթների ծածկույթների տեղադրման տեխնոլոգիաներ. վաճառողի գնահատում

Էլեկտրոնային ճառագայթ (E-Beam) Գոլորշիացում

Էլեկտրոնային ճառագայթի գոլորշիացումը ներառում է աղբյուրի նյութերի ջերմային գոլորշիացում բարձր վակուումային պալատի ներսում՝ օգտագործելով կենտրոնացված էլեկտրոնային ճառագայթ: Գոլորշիացված նյութը խտանում է աղբյուրի վերևում գտնվող ենթաշերտերի վրա: Չնայած շատ ծախսարդյունավետ և համատեղելի է նյութերի լայն շրջանակի հետ, այս գործընթացը ենթակա է հանգույցների թերությունների, որոնք առաջանում են աղբյուրի թքման արդյունքում: Այս հանգույցները գործում են որպես առաջնային սերմեր՝ տեղայնացված լազերային վնասման համար:

E-beam-ը արտադրում է համեմատաբար ծակոտկեն, սյունաձև թաղանթներ: Այս ծակոտկեն կառույցները ենթակա են շրջակա միջավայրից խոնավության կլանմանը, ինչը հանգեցնում է սպեկտրային տեղաշարժի, քանի որ բեկման ինդեքսը փոխվում է: Այն մնում է լավագույնս հարմարեցված ցածր և միջին էներգիայի, ծախսերի նկատմամբ զգայուն ծրագրերի համար, որտեղ ծայրահեղ բնապահպանական կայունությունը առաջնային խնդիր չէ:

Իոնների օգնությամբ կուտակում (IAD / PIAD)

Ion-Assisted Deposition-ը լրացնում է ստանդարտ E-beam գոլորշիացման գործընթացը էներգետիկ իոնային ճառագայթով, սովորաբար Արգոն կամ թթվածին: Երբ գոլորշիացված մոլեկուլները խտանում են ենթաշերտի վրա, իոնային ճառագայթը ռմբակոծում է աճող թաղանթը՝ սեղմելով շերտերը: Սա հանգեցնում է փաթեթավորման ավելի բարձր խտության և զգալիորեն ավելի լավ էկոլոգիական կայունության՝ համեմատած ստանդարտ E-beam գոլորշիացման հետ: IAD-ն առաջարկում է ուժեղ միջին հիմք՝ ապահովելով ուժեղացված ամրություն ավելի ցածր գնով և ավելի արագ ցիկլի ժամանակ, քան առաջադեմ ցողման գործընթացները:

Մագնետրոնային շեղում (MS)

Magnetron Sputtering-ը պլազմայի վրա հիմնված գործընթաց է, որտեղ թիրախային նյութերը ռմբակոծվում են էներգետիկ իոններով ուժեղ մագնիսական դաշտերի տակ: Սա թիրախից դուրս է մղում ատոմները, որոնք այնուհետև կուտակվում են ենթաշերտի վրա: Ստացված թաղանթները խիստ միատեսակ են, խիտ և ամորֆ։

Այս տեխնոլոգիան առաջարկում է նստեցման բարձր արագություն և բացառիկ կրկնելիություն մեծ ենթաշերտի տարածքներում: Քանի որ թաղանթները խիտ են և ծակոտկեն, նրանք ցուցադրում են խոնավության գրեթե զրոյական տեղաշարժ և բարձր մեխանիկական ամրություն: Սա նրանց շատ հարմար է դարձնում փոփոխական միջավայրում գործող բարձր հզորության արդյունաբերական լազերային համակարգերի համար:

Ion Beam Sputtering (IBS)

Ion Beam Sputtering-ը ներկայացնում է գագաթնակետը բարակ թաղանթապատման տեխնոլոգիա: Բարձր էներգիայի իոնային ճառագայթները ռմբակոծում են թիրախային նյութը՝ չափազանց բարձր կինետիկ էներգիայով ատոմները ցրելով պտտվող սուբստրատի վրա: Այս գործընթացն առաջացնում է բացառիկ խիտ, հարթ և գործնականում առանց թերությունների ամորֆ ծածկույթներ:

IBS ծածկույթները ցուցադրում են գրեթե զրոյական ցրման և կլանման մակարդակ 1 ppm-ից ցածր: Այս տեխնոլոգիան պարտադիր է գերարագ լազերների, բարձր նուրբ օպտիկական խոռոչների և կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են ծայրահեղ լազերային վնասման շեմեր: Առաջնային փոխզիջումներն են պրեմիումի արժեքը և զգալիորեն ավելի երկար ավանդադրման ցիկլի ժամանակները:

Նստեցման տեխնոլոգիա	Ֆիլմի խտության	թերության մակարդակ	Բնապահպանական կայունության	առաջնային կիրառություն
E-Beam Գոլորշիացում	Ցածր (ծակոտկեն)	Միջինից բարձր	Ցածր (սպեկտրային տեղաշարժ)	Ցածր էներգիայի օպտիկա
Իոնների օգնությամբ նստվածք	Միջին	Չափավոր	Միջին	Ընդհանուր նշանակության լազերներ
Magnetron Sputtering	Բարձր	Ցածր	Բարձր	Արդյունաբերական լազերներ
Ion Beam Sputtering	Շատ բարձր	Չափազանց ցածր	Շատ բարձր	Գերարագ լազերներ, ծայրահեղ LIDT

Քննադատական ​​գնահատման չափերը լազերային օպտիկայի հստակեցման համար

Լազերային վնասման շեմ (LIDT)

Լազերային վնասման շեմը առավելագույն օպտիկական ազդեցությունն է կամ ինտենսիվությունը, որին կարող է դիմակայել ծածկույթը մինչև ֆիզիկական դեգրադացումը: Այս չափանիշը պետք է վավերացված լինի ISO 21254 խիստ ստանդարտներով՝ հուսալիություն ապահովելու համար: Վնասման մեխանիզմները կտրուկ տարբերվում են՝ կախված լազերի գործող ռեժիմից:

Շարունակական ալիքի կամ երկարատև իմպուլսային ռեժիմներում վնասը հիմնականում պայմանավորված է ջերմային կլանմամբ և ծածկույթ-ենթաշերտի սահմանի ջերմային տրանսպորտային հատկություններով: Ջերմային կուտակումը հանգեցնում է հալման կամ ջերմային սթրեսի ճեղքման: Կարճ իմպուլսային ռեժիմներում վնասը գերակշռում է արատների վրա հիմնված տեղայնացված էլեկտրոնային խափանումներով: Գերարագ իմպուլսների դեպքում վնասը կարգավորվում է ոչ գծային իոնացման մեխանիզմներով, ինչպիսիք են բազմաֆոտոնային և ավալանշային իոնացումը, որոնք տեղի են ունենում անկախ դասական արտադրության թերություններից:

1. Սահմանեք ձեր լազերային համակարգի իմպուլսի ճշգրիտ տևողությունը, կրկնության արագությունը և ճառագայթի տրամագիծը:
2. Նշեք պահանջվող LIDT արժեքը՝ գործառնական արագությունից առնվազն 2 անգամ անվտանգության սահմանով:
3. Պահանջեք վաճառողի թեստային հաշվետվություններ, որոնք խստորեն պահպանում են ISO 21254 արձանագրությունները:
4. Ստուգեք, որ փորձարկումն իրականացվել է ձեր դիմումի համար պահանջվող ալիքի ճշգրիտ երկարությամբ և անկման անկյունով:

Սպեկտրային կատարողականություն, թողունակություն և AOI զգայունություն

Վաճառողի հնարավորությունների գնահատումը պահանջում է մանրակրկիտ ուսումնասիրել ալիքի երկարության հստակ առանձնահատկությունները մատուցելու նրանց կարողությունը: Սա տատանվում է մեկ ալիքի երկարության օպտիմալացումից մինչև բարդ երկշերտ կամ լայն կարգավորելի սպեկտրային կատարողականի պահանջներ: Դեպքի անկյունը և բևեռացման զգայունությունը հիմնական գործոններն են: Երբ AOI-ն մեծանում է, սպեկտրային հաղորդման և արտացոլման գոտիները բնականաբար տեղափոխվում են դեպի սպեկտրի կապույտ ծայրը: Ավելին, p-բևեռացման և s-բևեռացման համար կատարողական պրոֆիլները զգալիորեն տարբերվում են բարձր AOI-ներում, ինչը պահանջում է բարդ շերտերի ձևավորում՝ ցանկալի օպտիկական հատկությունները պահպանելու համար:

Խմբի հետաձգման ցրման (GDD) վերահսկում

Գերարագ լազերային համակարգերը բախվում են եզակի մարտահրավերի՝ կապված ցրման հետ: Ստանդարտ ծածկույթներն ունեն բնորոշ ցրվածություն, որը աղավաղում է ֆեմտովայրկյան լազերային իմպուլսները՝ ձգելով դրանք ժամանակի տիրույթում և կտրուկ իջեցնելով դրանց առավելագույն հզորությունը: Սրա դեմ պայքարելու համար, Լազերային օպտիկա, որը նախատեսված է գերարագ ծրագրերի համար, օգտագործում է ծլվլոց և GDD-ով փոխհատուցվող հայելիներ: Վաճառողի գնահատումը ներառում է ճշգրիտ փոփոխական շերտի հաստությամբ ծածկույթներ նախագծելու և արտադրելու նրանց կարողության գնահատումը: Այս կառույցներն ապահովում են հատուկ բացասական ցրում` զարկերակը սեղմելու կամ զարկերակային կարճ տևողությունները պահպանելու համար օպտիկական ուղու ողջ ընթացքում:

Ընդլայնված չափագիտության և վավերացման տեխնիկա

Խոռոչի օղակաձև սպեկտրոսկոպիա (CRDS)

Ստանդարտ սպեկտրոֆոտոմետրերը չեն կարող ճշգրիտ չափել արտացոլման 99,9%-ից բարձր ռեֆլեկտիվությունը: Cavity Ring-Down Spectroscopy-ը կիրառվում է ծայրահեղ արտացոլումը ստուգելու և ընդհանուր օպտիկական կորուստը քանակականացնելու համար, որը ներառում է և՛ կլանումը, և՛ ցրումը բարձր ճշգրտությամբ հայելիներում: Մեխանիզմը ներառում է լազերային իմպուլսի ներարկում փորձնական օպտիկայի կողմից ձևավորված բարձր նուրբ օպտիկական խոռոչի մեջ: Համակարգը չափում է խոռոչի մեջ հայտնված լույսի քայքայման արագությունը՝ ապահովելով խոռոչի ընդհանուր կորստի բարձր ճշգրիտ չափում:

Ֆոտոթերմալ ընդհանուր ուղու ինտերֆերոմետրիա (PCI)

Ֆոտոթերմալ ընդհանուր ուղու ինտերֆերոմետրիան օգտագործվում է ուղղակիորեն չափելու ծայրահեղ ցածր կլանումը մինչև ենթ ppm մակարդակները ինչպես ենթաշերտերում, այնպես էլ ծածկույթներում: Մեխանիզմն օգտագործում է պոմպ-զոնդ լազերային կոնֆիգուրացիա: Բարձր հզորության պոմպային լազերը տեղական տաքացնում է նմուշը՝ առաջացնելով բեկման ինդեքսի մի փոքր փոփոխություն: Այս տաքացված շրջանով անցնում է ավելի թույլ զոնդի ճառագայթ, և արդյունքում հայտնաբերվում են փուլային տեղաշարժեր, ինչը թույլ է տալիս ճշգրիտ հաշվարկել կլանման գործակիցը:

Սպեկտրոֆոտոմետրիա և էլիպսոմետրիա

Սպեկտրաֆոտոմետրիան մնում է ստանդարտ՝ սպեկտրային պրոֆիլները հաստատելու, ալիքի լայն երկարության տիրույթներում փոխանցումը և արտացոլումը չափելու համար: Էլիպսոմետրիան օգտագործվում է շերտերի ճշգրիտ հաստությունները և նստած թաղանթների բեկման ինդեքսների բարդ պրոֆիլները որոշելու համար՝ ապահովելով, որ ֆիզիկական կառուցվածքը համապատասխանում է տեսական ձևավորմանը:

Չափագիտության տեխնիկա	Առաջնային չափման պարամետրի	զգայունության սահմանաչափը	Տիպիկ օգտագործման դեպք
Սպեկտրոֆոտոմետրիա	Փոխանցում / արտացոլում	~0.1%	Ստանդարտ AR/HR ստուգում
Էլիպսոմետրիա	Շերտի հաստություն / բեկման ինդեքս	Ենթային նանոմետր	Գործընթացի վերահսկում, դիզայնի վավերացում
CRDS	Ընդհանուր օպտիկական կորուստ (ցրում + կլանում)	< 1 ppm	Սուպերհայելիներ, բարձր նուրբ խոռոչներ
PCI	Ուղղակի ներծծում	Ենթաբաժին ppm	Բարձր հզորության CW լազերային օպտիկա

Իրականացման ռիսկերը և մեղմացման ռազմավարությունները

Սթրեսից առաջացած ենթաշերտի դեֆորմացիա

Հաստ, բարձր խիտ թաղանթները, հատկապես նրանք, որոնք կուտակվում են IBS-ի միջոցով, ստեղծում են զգալի ֆիզիկական սթրես: Այս սեղմման կամ առաձգական սթրեսը կարող է աղավաղել հիմքում ընկած ենթաշերտը, խեղաթյուրելով փոխանցվող և արտացոլված ալիքների ճակատները և վտանգելով գագաթից հովիտ հարթության կարևորագույն բնութագրերը: Այս ռիսկը մեղմելու համար ինժեներները պետք է նշեն հետևի փոխհատուցման ծածկույթներ, որոնք հավասար և հակառակ լարվածություն են կիրառում ենթաշերտի վրա: Բացի այդ, կարևոր է գնահատել վաճառողի չափագիտության հնարավորությունները՝ մակերևույթի հարթությունը հետտեղադրումից հետո չափելու և շտկելու համար:

Սպեկտրային տեղաշարժ ջերմային և բնապահպանական բեռնվածության պատճառով

Ծակոտկեն ծածկույթները կլանում են խոնավությունը շրջակա միջավայրի խոնավությունից: Վակուումային պայմաններում կամ ջերմաստիճանի տատանումների ժամանակ այս ջուրը կլանում է՝ փոխելով շերտերի արդյունավետ բեկման ինդեքսը և տեղափոխելով նախագծային ալիքի երկարությունը գործառնական լազերային գոտուց: Մեղմացման առաջնային ռազմավարությունը խիտ, ոչ ծակոտկեն նստեցման տեխնոլոգիաների սահմանումն է, ինչպիսիք են IBS կամ Magnetron Sputtering: Բացի այդ, գնումների թիմերը պետք է պարտադրեն ջերմային և խոնավության հեծանվային թեստեր՝ համապատասխան ISO 9211-3 կամ MIL-C-48497A ստանդարտներին:

Աղտոտվածությունից առաջացած դեգրադացիա

Մանրադիտակային օրգանական մնացորդները, փոշին կամ ցնդող արտահոսող միացությունները կարող են կուտակվել օպտիկական մակերեսների վրա: Լազերային ինտենսիվ լուսավորության ներքո այս աղտոտիչները գործում են որպես բարձր կլանման կենտրոններ, ինչը հանգեցնում է արագ տեղայնացված ջեռուցման և ջերմային աղետալի ձախողման: Մեղմացումը պահանջում է մաքրման սենյակների փաթեթավորման խիստ արձանագրությունների կիրառում:

• Պարտադիր է 100 դասի (ISO 5) մաքուր սենյակային միջավայրերը վերջնական ստուգման և փաթեթավորման բոլոր քայլերի համար:
• Նշեք օպտիկական պահպանման բեռնարկղերի օգտագործումը, որոնք չեն արտանետում գազ:
• Սահմանել հաստատված լուծիչների դիմադրության ստանդարտներ դաշտերի մաքրման համար:
• Կիրառեք խստորեն վարման ընթացակարգեր, որոնք պահանջում են առանց փոշու մատների մահճակալներ կամ ձեռնոցներ:

Եզրակացություն

1. Տեղադրման տեխնոլոգիան ուղղակիորեն համապատասխանեցրեք ձեր լազերային հզորության և շրջակա միջավայրի շահագործման պայմաններին:
2. Պարտադրեք ISO 21254 հավաստագրված LIDT թեստավորում, որը հատուկ է ձեր աշխատանքային ռեժիմին, նախքան որևէ վաճառողի լոտը հաստատելը:
3. Ցածր կլանումը ստուգելու համար պահանջվում է CRDS կամ PCI չափագիտության տվյալներ ցանկացած օպտիկայի համար, որն աշխատում է բարձրորակ կամ բարձր հզորության ծրագրերում:
4. Նշեք հետևի փոխհատուցման ծածկույթները և շրջակա միջավայրի հեծանվային փորձարկումները՝ կանխելու ենթաշերտի դեֆորմացիան և սպեկտրային շեղումը դաշտային տեղակայման ժամանակ:

ՀՏՀ

Q: Ո՞րն է տարբերությունը E-beam-ի և IBS ծածկույթների միջև:

A. E-beam գոլորշիացումը օգտագործում է ջերմային էներգիա՝ նյութերը գոլորշիացնելու համար, ինչը հանգեցնում է ծակոտկեն, պակաս դիմացկուն ծածկույթների, որոնք ենթակա են շրջակա միջավայրի տեղաշարժերի: Ion Beam Sputtering-ը օգտագործում է բարձր էներգիայի իոններ՝ նյութեր կուտակելու համար՝ ստեղծելով չափազանց խիտ, անթերի և էկոլոգիապես կայուն ծածկույթներ, որոնք անհրաժեշտ են բարձր հզորության և գերարագ լազերների համար:

Հարց. Ինչու՞ է իմ լազերային օպտիկան ժամանակի ընթացքում քայքայվում նույնիսկ LIDT-ից ցածր:

A. Լազերային վնասի նշված շեմից ցածր դեգրադացիան հաճախ պայմանավորված է շրջակա միջավայրի աղտոտվածությամբ, ծակոտկեն ծածկույթներում խոնավության կլանմամբ կամ ջերմային ցիկլային սթրեսով: Մանրադիտակային փոշին կամ օրգանական արտահոսքը ստեղծում է տեղայնացված կլանման կենտրոններ, որոնք ի վերջո առաջացնում են ջերմային խափանում:

Հարց. Ինչպե՞ս եք չափում արտացոլումը 99,9%-ից բարձր:

A: Ստանդարտ սպեկտրոֆոտոմետրերը չունեն զգայունություն ծայրահեղ արտացոլման համար: Փոխարենը օգտագործվում է խոռոչի օղակաձև սպեկտրոսկոպիա: Այն չափում է լույսի իմպուլսի քայքայման ժամանակը, որը փակված է հայելիների միջև փակ օպտիկական խոռոչում, որպեսզի ճշգրիտ հաշվարկի կորուստները մինչև միլիոնի մասերը:

Հարց: Ի՞նչ է խմբային հետաձգման ցրումը լազերային օպտիկայի մեջ:

A: Խմբի հետաձգման ցրումը վերաբերում է այն երևույթին, երբ լույսի տարբեր ալիքների երկարություններ անցնում են ծածկույթի միջով մի փոքր տարբեր արագություններով: Ուլտրաարագ լազերներում սա ժամանակի ընթացքում ձգում է կարճ զարկերակը՝ զգալիորեն նվազեցնելով դրա առավելագույն հզորությունը: Մասնագիտացված ծլվլոց հայելիները փոխհատուցում են այս էֆեկտը:

Հարց. Կարո՞ղ են օպտիկական ծածկույթները շտկել աղավաղված ենթաշերտը:

A: Ծածկույթները, ընդհանուր առմամբ, առաջացնում են շեղում, այլ ոչ թե ամրացնում այն ​​ներքին սեղմման կամ առաձգական սթրեսի պատճառով: Այնուամենայնիվ, հետևի փոխհատուցող ծածկույթի կիրառումը կարող է հավասարակշռել մեխանիկական սթրեսը հիմքի վրա՝ վերականգնելով օպտիկայի պահանջվող մակերեսի հարթությունը:

Հարց. Ինչպե՞ս է անկման անկյունը ազդում ծածկույթի աշխատանքի վրա:

A: Քանի որ անկման անկյունը մեծանում է, սպեկտրային փոխանցման և արտացոլման գոտիները տեղափոխվում են ավելի կարճ ալիքների երկարություններ: Բացի այդ, ծածկույթի արձագանքը s-բևեռացված և p-բևեռացված լույսին տարբերվում է, ինչը պահանջում է մասնագիտացված ձևավորումներ բարձր անկյուններում կատարողականությունը պահպանելու համար: