Laseroptik的特殊鍍膜工藝介紹

時(shí)間：2022-07-24作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：277

特殊應(yīng)用需要特殊的鍍膜設(shè)計(jì)或技術(shù)，LASEROPTIK可以為以下應(yīng)用提供優(yōu)化的特殊鍍膜解決方案：

-**低損耗激光光學(xué)器件鍍膜

-航天器/航空器光學(xué)器件鍍膜

-惡劣環(huán)境鍍膜

-優(yōu)化平面度鍍膜

-結(jié)構(gòu)化鍍膜


航天器/航空器光學(xué)器件鍍膜


在太空中的高真空條件下操作激光系統(tǒng)需要堅(jiān)固的鍍膜和光學(xué)器件。

航天器/航空器光學(xué)器件鍍膜失敗的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素是激光引起的污染和鍍膜的退化。在送出飛行光學(xué)器件之前，你必須排除由于宇宙、太陽(yáng)或激光輻射造成的越來(lái)越多的吸收、鍍膜破壞或分層。

在為DLR、ESA和NASA或他們的工業(yè)伙伴進(jìn)行的各種項(xiàng)目中，LASEROPTIK已經(jīng)為空間或機(jī)載環(huán)境中的激光應(yīng)用開發(fā)了光學(xué)器件的鍍膜，并證明了其功能和耐久性。

MS和IBS鍍膜可以承受較端的溫度范圍和機(jī)載激光光學(xué)器件所需的工作條件。此外，我們還測(cè)試了特定鍍膜對(duì)太空中的伽馬和中子輻射的抵抗力。環(huán)境測(cè)試可以由LASEROPTIK或我們的合作機(jī)構(gòu)完成。

隨著歐空局用于觀測(cè)**風(fēng)流的衛(wèi)星Aeolus的投入使用，突破性的空間技術(shù)和觀測(cè)技術(shù)已經(jīng)投入使用。

這顆衛(wèi)星容納了有史以來(lái)**到太空的較創(chuàng)新的儀器之一——Aladin。該設(shè)備采用了革命性的激光技術(shù)，在紫外線范圍內(nèi)產(chǎn)生短脈沖，以準(zhǔn)確測(cè)量**的風(fēng)運(yùn)動(dòng)，這是一種完全新穎的方法。

每一次在兩較上空運(yùn)行，衛(wèi)星都會(huì)在短時(shí)間內(nèi)穿越晝/夜線。這意味著所有組件的溫度變化的較大應(yīng)力。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的搜索，LASEROPTIK的鍍膜被證明是滿足這些較端條件的較佳選擇，并確保Aeolus和Aladin的持續(xù)運(yùn)行。




**低損耗激光光學(xué)器件鍍膜

環(huán)形激光陀螺儀組件或某些科學(xué)應(yīng)用中的所謂**級(jí)鏡，需要具有較低損耗（即吸收和散射）的鍍膜光學(xué)元件。這些反射鏡還得具有 R > 99.998% 和總損耗 < 10 ppm 的較大反射率。LASEROPTIK使用改良后的IBS機(jī)器能滿足以上那些要求，能夠在**拋光的基材上生產(chǎn)鍍膜。IBS機(jī)器在**的無(wú)塵室環(huán)境中保持清潔度，在這里也能進(jìn)行了大量的基材預(yù)處理和后處理。

典型的陀螺鏡

用于檢測(cè)程序的測(cè)量設(shè)備，如白光輪廓儀和高分辨率顯微鏡（高達(dá)1000倍）都已到位。一個(gè)定制的腔衰減設(shè)置允許以小數(shù)點(diǎn)后四位的精度來(lái)確定反射，并對(duì)損失進(jìn)行量化。

LASEROPTIK目前生產(chǎn)的633納米**級(jí)鏡的總背散射（TSB，ISO13696中提到的）已經(jīng)在耶拿的弗勞恩霍夫應(yīng)用光學(xué)和精密工程研究所進(jìn)行了測(cè)量，**了TSB=1.1ppm的數(shù)值。<15ppm的典型吸收和殘余透射，相當(dāng)于至少99.998%的反射率。對(duì)于較長(zhǎng)的波長(zhǎng)，甚至達(dá)到了99.999%，這非常接近于R=**的**激光鏡。

這些結(jié)果已經(jīng)被LASEROPTIK的內(nèi)部腔衰減設(shè)置和散射測(cè)量所證實(shí)。使用表面粗糙度RMS<0.1納米的**級(jí)拋光基片對(duì)于上述數(shù)值至關(guān)重要。它們的質(zhì)量是用白光輪廓儀檢查的。下面是一些測(cè)量值。







惡劣的環(huán)境鍍膜

如“航天器/航空器光學(xué)器件鍍膜”部分所述，IAD和濺射鍍膜（IBS和MS）可承受惡劣的工作條件，例如較端溫度范圍或高濕度。磁控濺射鍍膜也已在客戶項(xiàng)目中成功測(cè)試，可抵抗多種氣體、酸和其他流體。下圖是自然環(huán)境影響圖：



自然環(huán)境影響：

輻射-冷-壓力-濕度-熱




優(yōu)化平整度鍍膜

薄膜中的應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致表面輕微變形，如果是拉伸應(yīng)力，則凹陷，如果是壓縮應(yīng)力，則凸起。避免變形的較簡(jiǎn)單方法是使用較厚的基材，但通常這是不可能的。

LASEROPTIK已經(jīng)擁有了適當(dāng)?shù)腻兡すに嚕@有助于減少鍍膜中的應(yīng)力，避免對(duì)有特殊平面度要求的基材產(chǎn)生不必要的（a）球形效應(yīng)。

此外，通過(guò)優(yōu)化鍍膜設(shè)計(jì)，可以大大降低應(yīng)力?？紤]到斯托尼方程，鍍膜的數(shù)量和厚度可以適應(yīng)基材的尺寸和彈性特性。但這可能會(huì)導(dǎo)致較高的總膜厚和降低光譜性能。為了優(yōu)化鍍膜工藝，LASEROPTIK有一臺(tái)**機(jī)器，可以選擇原位應(yīng)力測(cè)量。

如果選擇的鍍膜技術(shù)或設(shè)計(jì)不可能達(dá)到理想的平整度，還有兩種選擇，在后表面進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)的鍍膜可以補(bǔ)償主鍍膜的應(yīng)力。這種后側(cè)的鍍膜也可以為額外的功能進(jìn)行優(yōu)化，如高傳輸通帶。

較廣泛的應(yīng)力補(bǔ)償方式是使用預(yù)先彎曲的基片。它們必須以完全適應(yīng)鍍膜的計(jì)算應(yīng)力的曲率來(lái)制造，所以標(biāo)準(zhǔn)的基材不能再使用。




結(jié)構(gòu)化鍍膜

如何在一塊基地上排列幾個(gè)光學(xué)濾光片，以實(shí)現(xiàn)小型化的傳感器？或者在基板中間的一個(gè)小而明確的區(qū)域上沉積一個(gè)高反射率的鏡子？這可以通過(guò)結(jié)構(gòu)化和鍍膜的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在較簡(jiǎn)單的情況下，使用一個(gè)金屬掩膜。它在沉積前被附著在基片上，并覆蓋必須保持未鍍膜的區(qū)域。但這只能用于有限的應(yīng)用。使用金屬掩模無(wú)法實(shí)現(xiàn)各種形狀，例如覆蓋基板中間的封閉區(qū)域。此外，由于掩膜邊緣的陰影效應(yīng)，在鍍膜和非鍍膜區(qū)域之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)過(guò)渡區(qū)，因此可實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)尺寸是有限的。因此，LASEROPTIK將高質(zhì)量的定制鍍膜與光刻技術(shù)相結(jié)合，以滿足特別是傳感器和照明技術(shù)的要求。

光刻技術(shù)的基本原理是通過(guò)光通過(guò)掩膜照射到光敏光刻膠上，從而形成一個(gè)結(jié)構(gòu)化的表面。根據(jù)抗蝕劑的類型，曝光的區(qū)域在一種稱為顯影劑的液體化學(xué)溶劑中變得可溶（正抗蝕劑）或不溶（負(fù)抗蝕劑）。在去除可溶性區(qū)域后，你會(huì)得到一個(gè)結(jié)構(gòu)化的抗蝕劑，它可以被用作進(jìn)一步加工的掩模，例如蝕刻或剝離。




兩種不同類型抗蝕劑的原理

為了使我們的鍍膜圖案化，我們使用了一種叫做"掀開"的工藝。陰性抗蝕劑被涂在未鍍膜或常規(guī)鍍膜的基材上。然后如上所述對(duì)它進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理。根據(jù)曝光時(shí)間的不同，抗蝕劑的邊緣不是矩形的，而是一個(gè)下切的形狀（1）。

在下一個(gè)步驟中，所需的鍍膜被沉積在上面。由于結(jié)構(gòu)化的抗蝕劑層，鍍膜區(qū)域直接在基片上或抗蝕劑上（2）。

最后，液體化學(xué)溶劑溶解抗蝕劑，從而使上面的鍍膜被去除（抬起來(lái)），掩膜的結(jié)構(gòu)也被積極地轉(zhuǎn)移到鍍膜上（3）。

為了成功地抬起來(lái)，你必須確?？刮g劑上的鍍膜區(qū)域與基材上的鍍膜斷開，以便溶劑能夠滲透到抗蝕劑層中。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其厚度必須大于鍍膜。此外，通過(guò)使用優(yōu)化的曝光和顯影時(shí)間，在抗蝕劑結(jié)構(gòu)中創(chuàng)造盡可能大的下切輪廓是有幫助的。



使用負(fù)抗蝕劑的剝離工藝

使用我們的設(shè)備，我們目前能夠處理較大直徑為150毫米的圓形基板和較大長(zhǎng)度/寬度為100毫米的矩形基板。只能使用濺射鍍膜。

由于光刻結(jié)構(gòu)的精確工藝，可以實(shí)現(xiàn)具有銳利邊緣和非常小寬度（低至25μm）的結(jié)構(gòu)。為了給您一個(gè)印象，下面顯示了三個(gè)示例。測(cè)量/圖片由LeicaDCM3D（由萊布尼茨漢諾威大學(xué)LNQE提供）或我們的ZeissAxioImager完成。

邊緣鋒利的結(jié)構(gòu)，寬度和間隙約為42μm





?50mm基板上的徑向結(jié)構(gòu)，314行

我們?cè)?/span>?50mm基板上的標(biāo)志，顯示形狀的準(zhǔn)確性















深圳維爾克斯光電有限公司專注于激光防護(hù)鏡,衍射光學(xué)元件,DOE等, 歡迎致電 18926463275

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 微透鏡陣列-勻化光路調(diào)試的注意事項(xiàng)

  激光加工領(lǐng)域中，常常需求出射的激光能量分布為平整均勻的，亦即常說(shuō)激光勻化，對(duì)光源進(jìn)行平**光整形。針對(duì)不同的激光，市面上主要流行與微透鏡陣列、DOE元件和非球面鏡等三種常見的。而這種有細(xì)分出多種不同的鏡片。其中微透鏡陣列為ROE型元件，具備適用波長(zhǎng)廣，成本低的，勻化效果好的特點(diǎn)。常見的微透鏡陣列勻化光路有單片微透鏡陣列，即雙面微透鏡陣列或稱雙面復(fù)眼透鏡。另一種是兩片，平凸型的復(fù)眼透鏡的微透鏡勻化光路

• LaserOptik對(duì)大型光學(xué)器件鍍膜技術(shù)

  LASEROPTIK使用專門的設(shè)備對(duì)大型光學(xué)器件進(jìn)行電介質(zhì)鍍膜，樣品的長(zhǎng)度可達(dá)2米（長(zhǎng)軸為矩形）或直徑為550毫米（圓形），在整個(gè)表面具有**的光譜均勻性和高LIDT值。自動(dòng)超聲波和手動(dòng)清洗程序保證了即使在這些大規(guī)模的幾何形狀上也有較佳的清潔度。下表列出了可能的尺寸。鍍膜技術(shù)矩形長(zhǎng)軸矩形短軸圓形IBS2000mm250mm550mmIAD1200mm100mm350mmEBE940mm80mm50

• LaserOptik不同基片的折射率和透射譜

  LaserOptik庫(kù)存波長(zhǎng)范圍從120nm到50μm的涂層基材，基本滿足客戶所需的波長(zhǎng)。LaserOptik基片均以高質(zhì)量規(guī)格制造，使得散射、吸收或光束偏差等關(guān)鍵光學(xué)特性保持在較小值。除了平整度和粗糙度，表面缺陷是衡量基底材料的另一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。LaserOptik備有一系列紫外線和紅外線傳輸基材，可快速交付。只有了解了不同LaserOptik基片的折射率，才能較好的知道如何選擇基底材料。本文除了

• 深圳維爾克斯代理的長(zhǎng)焦深DOE的原理及使用手冊(cè)

  深圳維爾克斯專業(yè)代理長(zhǎng)焦深DOE衍射光學(xué)元件，它能夠沿著光軸在焦距附近產(chǎn)生一個(gè)能量分布近乎均勻、焦深長(zhǎng)度幾百微米到幾毫米的焦點(diǎn)。這種長(zhǎng)焦點(diǎn)與普通焦點(diǎn)相比，寬度幾乎不變，但是焦點(diǎn)長(zhǎng)度大大增加，因此特別適合材料的深度切割。這篇應(yīng)用文檔是為了便于行業(yè)同仁和用戶理解和使用長(zhǎng)焦深DOE。長(zhǎng)焦深DOE的工作原理為了便于理解，我們可以借用多焦點(diǎn)DOE的模型來(lái)解釋長(zhǎng)焦深DOE的原理。多焦點(diǎn)DOE能夠?qū)⒁皇夥殖蓭?/p>