基于LabVIEW的宽光谱膜厚监控系统的研制

介绍了一种基于LabV IEW的光学镀膜宽光谱综合监控系统。阐述了光学镀膜宽光谱监控的原理和高级图像编程语言(LabV IEW)在此系统中的应用;监控系统可以用于光学薄膜在线实时监控和光学薄膜的光谱特性检测。     

数字滤波在光学镀膜宽光谱监控中的应用

使用CCD(电荷耦合器件)进行光学镀膜宽光谱监控过程中,监测信号受外界杂散光干扰、真空室内背景辐射等因数影响,信噪比低,难于准确监控。在对系统前端光路改造的基础上,采用了数字滤波技术对后期数据进行处理,达到信号压噪目的。实验证明该宽光谱膜厚监控系统具有稳定性好、精度较高、响应速度快等优点。     

在固定比较片上用上反射监控方法生产窄带干涉滤光片

采用上反射法在可更换的固定比较片上对光学镀膜过程进行监控,有利于优化离子束辅助镀膜工艺。介绍了实现这种监控方法的独特系统结构,即采用直角棱镜和自准直光路分离监控光束;对工艺过程和主要结果进行了描述。该监控系统的控制精度优于千分之五,耦合层控制精度优于百分之五,得到了和透射法监控相同的结果。     

计算机修正任意膜厚误差的宽带光学监控法

本文介绍了法国薄膜研究中心近期所从事的任意膜厚的研究成果:在宽带光学监控系统中,用实时工作的小型计算机,在每一层淀积之后,确定出实际淀积的膜厚,把误差考虑到下一层的淀积中去,修改监控的评价函数,从而可以保证下一层的淀积膜厚。这种逐层修正的办法可以避免镀膜过程中膜厚误差的累积效应。同样的方法也可以用来修正折射率的误差。所以这种宽带监控系统能够做到理想地监控,任何期望的宽带滤光片都可圆满地完成。     

光学薄膜淀积的计算机仿真

介绍了利用计算机对光学薄膜淀积过程进行仿真 ,编写了基于 Matlab的计算机仿真程序。对采用反射率极值法监控的镀膜系统的薄膜淀积结果以及薄膜淀积过程中监控片透射率的实时变化进行了模拟 ,根据模拟结果所计算的薄膜的光学特性曲线与成膜的实测结果一致。     

光学薄膜淀积的计算机仿真

介绍了利用计算机对光学薄膜淀积过程进行仿真,编写了基于Matlab的计算机仿真程序.对采用反射率极值法监控的镀膜系统的薄膜淀积结果以及薄膜淀积过程中监控片透射率的实时变化进行了模拟,根据模拟结果所计算的薄膜的光学特性曲线与成膜的实测结果一致.     

高反膜的镀制实践与探索

光学薄膜的厚度对光学元件的性能有决定性的影响,因此精确控制膜厚就成为了关键。分析了石英晶体监控法,介绍了IC/5镀膜自动控制仪。利用IC/5镀膜自动控制仪在现有镀膜机组上镀制出了高性能的高反膜。实验表明所镀膜层的光机性能优异,在光通信和激光器领域具有广阔的应用前景。     

光学薄膜淀积的计算机仿真

介绍了利用计算机对光学薄膜淀积过程进行仿真,编写了基于Matlab的计算机仿真程序.对采用反射率极值法监控的镀膜系统的薄膜淀积结果以及薄膜淀积过程中监控片透射率的实时变化进行了模拟,根据模拟结果所计算的薄膜的光学特性曲线与成膜的实测结果一致.     

CAD在光学薄膜设计和生产中的应用

本文介绍了计算机辅助设计(CAD)在光学薄膜设计和生产中的应用,并给出了几个典型设计实例.利用CAD评价光学薄膜厚度的允差和设计在镀膜过程中的膜层厚度监控规律,以及简化镀膜工艺,大大提高了镀膜效率,给人们带来极大的效益.     

基于S7-300PLC镀膜控制系统的设计与应用

针对玻璃镀膜工艺的要求,设计了以西门子S7-300为下位机的镀膜控制系统,结合系统的整体结构和硬件组态方案,采用2块独立工作的CPU模块,提高了编程的灵活性和系统的可靠性,细化了控制任务。详细阐述了镀膜监控系统中传动部分和配气部分的控制策略和特点。在Wincc7.0上位组态软件平台上设计了系统监控软件,负责处理大量过程数据,归档实时参数,并设有报警系统,实现了玻璃镀膜的实时监控。     

双重膜厚监控在中远红外光学镀膜工艺中的应用

为提高中远红外增透膜镀膜工艺中膜厚监控的精度,对石英晶振监控和光学极值法监控进行了对比研究,分析了两者的优缺点。通过对两种监控方法的结合,在镀膜工艺中应用一种新的薄膜厚度监控方法——双重监控法。该方法适合于监控中长波段红外光学薄膜的沉积,提高了膜厚监控的精度。     

6.5～14μm红外长波通滤光片正面膜系的研制

采用了规整膜系作为6．5-14μm红外长波通滤光片正面膜系的初始膜系,针对规整膜系中存在较大通带波纹的现象,利用Macleod光学薄膜分析软件有选择地对部分膜层进行优化。根据优化后的膜系设计结果,采用热电阻真空蒸发镀膜工艺镀制。光谱测试表明,膜系在6．5～14μm工作波段的通带波纹平坦,平均透过率达到88．5％,在3～5．5μm截止范围内Tmax〈0．2％,并具有很好的截止带边缘陡度。该膜系具有工艺简单,膜厚监控易于操作的特点,适用于工业大规模生产。     

润滑油膜厚度的光学相干层析成像测量

为了对滑动轴承的润滑油膜厚度进行精确测量,搭建了光纤结构的谱域光学相干层析成像(OCT)检测系统。该检测系统通过谱域OCT对油膜进行高分辨率成像,根据一维深度图像和二维层析图像中油膜和轴承表面的相对位置得到油膜厚度。分析了SD-OCT的检测原理,并对油膜厚度进行了测量,通过干涉光谱解耦法减小噪声对测量结果的影响。实验结果表明,该系统的测量误差小于2μm,具有良好的重复性和可靠性。该测量方法能够对油膜进行快速准确测量,有望应用于机械设备轴承运行状况的在线监测。     

薄膜滤光片淀积过程实时光学监控系统

介绍了一种薄膜制造实时光学监控系统,对监控系统的组成及各个模块的功能和工作原理进行分析。系统由计算机对信号进行采集、分析和判断,根据膜层的不同特点采取相应的监控方式,可以对各种规整和非规整膜系进行监控,自动开闭蒸发源挡板。     

基于嵌入式web传感器的新型瓦斯监测防爆系统

结合煤矿井下安全监测系统的改进和管理需要,分析了井下监测系统的特点,提出了基于嵌入式Web传感器的新型瓦斯监测防爆系统的设计思路、方法以及具体的硬件实现,并对基于μC/OS-Ⅱ操作系统技术的嵌入式Web开发研究和分析设计做了详细说明。该方法采用ARM7TDMI微处理器内核芯片构建嵌入式Web智能传感器,利用传感器从现场环境获取了相关参数,并通过内嵌的以太网网络接口直接将数据发往监控浏览器或数据接收服务器,保证了瓦斯参数的实时监测并利用软件对参数进行实时分析,可以对事件进行较好的预测功能,除此之外还可将系统连入互联网中,实现矿井环境参数的远程访问。     

FY-2气象卫星扫描辐射计可见—近红外窗口滤光片的研制

FY-2气象卫星扫描辐射计可见—近红外窗口滤光片用来获取白天可见光和夜间近红外云图。介绍了窗口滤光片的设计和优化过程;材料的选择和匹配方案;膜层厚度的监控技术;真空室内不同位置基片均匀性的调整方法;滤光片光谱曲线和抗环境性能的测试和分析过程等。经光谱测试和环境可靠性实验表明,研制的该可见—近红外窗口滤光片满足空间工程的使用要求。     

光学法锚杆轴力监测装置的研究

针对矿用锚杆的轴力监测问题提出一种光学监测方法。利用光学膜应力与应变之间的线性关系,在光源垂直照射下光学膜厚度的变化会引起干涉图案颜色的变化,并由此判断锚杆的安全状态。经ANSYS有限元分析和MATLAB仿真分析可知,监测装置承受载荷从0变化到126k N时光学膜先后出现了三种颜色,在对光学膜的宽度、干涉条纹的可见度及光学膜材料的选择进行分析后,证明该监测装置具有一定的可行性。