專業科普：薄膜的測量方法知多少

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今天小編為大家整理了一份非常全面的光學薄膜檢測的資料，無論是初入光學薄膜行業，還是於此道已久，都值得一看。我們的編輯都是專業人員，韓笑天，畢業於長春理工光學薄膜專業。

科

普

福

利

光學薄膜檢測技術在薄膜器件製備過程中起著及其重要的作用，正如光學薄膜行業流行的一句名言：只要能測得出的特性，就一定能製備出來。

光學薄膜檢測技術主要涉及：薄膜器件的光學特性、薄膜光學參數及其薄膜非光學特性檢測技術三方面。

由於製備工藝的缺陷，薄膜在製備過程中或多或少存在著諸如折射率與理論值不符，薄膜附著力、應力不夠等多方面不足，

但是人們在薄膜製備過程中總是想的到趨近於理論之情況下的薄膜參數，因此，薄膜參數的確定技術已成為薄膜製備過程中重要的一環。

人們總是希望從前面的薄膜器件的光學特性中直接獲得薄膜的光學參數，可以想像由於光學特性檢測技術的不同，薄膜光學參數的確定方法也不一定完全相同。

由於光學薄膜器件的應用場合及其廣泛，器件的光學特性及其幾何特性各異，所以薄膜器件的檢測技術也應該適應薄膜器件的特點，各不相同、十分多樣。特別是20世紀90年代以來，薄膜製備技術的迅速發展，離子輔助、離子束濺射、磁控濺射、凝膠溶膠技術等技術在薄膜製備中的廣泛應用，出現了很多極限特性的薄膜器件應用場合，促進了薄膜器件性能的迅速提升，這勢必會導致要求新的特性參數，更高精度的檢測技術不斷發展，不斷湧現。

薄膜反射率測量技術

反射率是光學薄膜器件最基本的光學特性，因此薄膜器件反射率的測試是光學薄膜的基本測試技術，薄膜反射率的測量主要採用光譜分析儀進行測量。作為光譜儀的一種，用於光學薄膜測試的光譜儀可以按照測試波段的不同分為紫外—可見光分光光度計、紅外分光光度計以及紅外傅里葉光譜儀等。由於薄膜器件的幾何結構和形狀各不相同，對於不同幾何形狀的樣品，或不同精度，或不同的偏振要求，就可能需要不同的測試方法與技術，這些都需要我們必須對薄膜的基本光學特性的基本測試方法與測試技術有一個較好的理解。

什麼是單色儀型分光光度計？

單色儀型的分光光度計的主要由以下幾部分組成。光源發出要檢測波段的光束，經過照明系統的光束整形之後匯聚於單色儀的入射狹縫，經單色器分光後由出射狹縫出射單色光，經樣品池後，為光電感測器接收，轉化為電子信號後進入計算機處理，分光計的單色器可放在樣品池之前也可放在其之後。

分光光度計的基本原理

分光光度計各部分的組成與作用

光源

提供測量波段中所要求的的各種波長的光束

在可見光波段常採用鎢絲燈或鹵鎢燈

在紫外光區常採用疝燈

在紅外區常採用鹵鎢燈和硅碳棒燈

單色儀

單色儀由色散元件、狹縫機構以及色散元件的掃描驅動幾部分組成。

色散元件常採用色散較大、解析度大，並且光譜排布均勻的光柵

狹縫具有一定的寬度，使得從單色器出來的單色光總是包含很窄波長範圍的光帶。狹縫的照明是否均勻對測量的準確性影響極大，隨著薄膜器件性能的提高，特別是超窄帶薄膜濾光片的應用日益廣泛，因此分光光度系統中還往往採用雙單色系統，以增加系統的波長分片率並壓制高級像差的雜訊

光電感測系統

光電感測系統由光電探測器和處理電路組成

在紫外—可見光區域，光電接收器採用光電三極體、光電倍增管或陣列光電感測器（增強型CCD線陣或面陣）

在紅外區域用硫化鉛光敏電阻、紅外半導體感測器或熱電偶等

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