LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

High Volume Optical Component Testing

Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
NIR Spektroskopie, UV–VIS Spektrofotometrie
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Optické tenké vrstvy jsou klíčové pro široké spektrum aplikací v oboru optiky a fotoniky. Přesné stanovení jejich odrazivosti a průchodnosti je nezbytné pro kontrolu kvality a optimalizaci výrobních procesů. Metoda multiúhlové fotometrické spektroskopie (MPS) umožňuje detailní charakterizaci optických vlastností materiálů bez nutnosti opakovaného přemísťování vzorku, čímž minimalizuje systematické chyby a zvyšuje spolehlivost naměřených dat.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo demonstrovat využití Agilent Cary 7000 UMS ve spojení se Solids Autosamplerem pro vysoce efektivní a bezobslužné měření speculárního odrazu a přímé průchodnosti tenkých skleněných vzorků. Autoři ukazují, jak lze současně získat víceúhlová data z jednoho bodu povrchu a porovnat naměřené hodnoty s teoretickými předpověďmi Fresnelových rovnic.

Použitá metodika a instrumentace


Pro experiment byly použity:
  • Agilent Cary 7000 Universal Measurement Spectrophotometer (UMS) pro MPS měření v rozsahu 250–2500 nm
  • Agilent Solids Autosampler umožňující automatické zavádění až 32 vzorků o průměru 1 palce
Princip metody spočívá v lineárně polarizovaném paprsku, který detektor otáčí kolem osy kolmé k rovině dopadu. UMS kombinuje měření proměnného úhlu průchodnosti a absolutního odrazu bez nutnosti přemístění vzorku.

Hlavní výsledky a diskuse


V jednovzorkovém režimu byla analyzována 1 mm silná destička z křemičitého skla při úhlech dopadu od 0 do 82° pro průchodnost a od 6 do 82° pro odraz. Naměřené body ukázaly výbornou shodu s modelovými křivkami vypočtenými z Fresnelových rovnic.
Rozšíření na vícevzorkový provoz využilo Autosampler pro sledování 11 destiček o rozměrech 38 × 42,5 × 1 mm. Pro každou destičku byla pořízena data odrazu a průchodnosti ve dvou úhlech (±7°, ±45°) a v obou polarizačních stavech. Celkem 16 spekter na vzorek bylo získáno za necelých 40 minut, celkový čas měření všech 11 vzorků byl pod 8 hodin.
Analýza reziduí při 1500 nm ukázala průměrnou odchylku menší než 0,1 % a směrodatnou odchylku řádově 0,02–0,05 %. Průměrné absorbance mezi 500 a 2000 nm byly blízké nule s výjimkou pásu absorpce vody kolem 1400 nm.

Přínosy a praktické využití metody


Automatizace a absence nutnosti otevření komory výrazně zvyšují provozní stabilitu a reproducibilitu měření. Metoda snižuje náklady na analýzu u více vzorků a umožňuje rutinní QA/QC tenkých vrstev v průmyslové výrobě. Navíc získaná multiúhlová data zlepšují konstrukci a reverzní inženýrství optických vrstev.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj se zaměří na rozšíření rozsahu úhlů měření a integraci pokročilých polarizačních modulací. Kombinace MPS s pokročilou datovou analýzou a strojovým učením může umožnit rychlou identifikaci defektů a optimalizaci výrobních parametrů v reálném čase. Očekává se i aplikace pro neprůhledné a difúzně odrážející materiály.

Závěr


Agilent Cary 7000 UMS ve spojení se Solids Autosamplerem prokázal schopnost zautomatizovat multiúhlová měření odrazu a průchodnosti bez přemísťování vzorku. Shoda s teoretickými předpověďmi a významné zrychlení provozu otevírají nové možnosti pro rutinní kontrolu kvality optických vrstev.

Reference


  • Death D L, Francis R J, Bricker C, Burt T, Colley C The UMA A new tool for Multi-angle Photometric Spectroscopy Proceedings of the Optical Interference Coatings OSA Topical Meeting Canada 2013
  • Tikhonravov A V et al Optical characterization and reverse engineering based on multiangle spectroscopy Appl Opt 2012 51 245-254
  • Amotchkina T V et al Oscillations in the spectral behavior of total losses in dielectric films Opt Exp 2012 20 16129-16144
  • Amotchkina T V et al Quality control of oblique incidence optical coatings based on normal incidence measurement data Opt Exp 2013 21 21508-21522

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Optical Characterization of Materials Using Spectroscopy
Applications of UV-Vis-NIR Optical Characterization of Materials Using Spectroscopy Application Compendium > Return to table of contents Table of contents Introduction  4 Optics  5 Characterizing Sub-Nanometer Narrow Bandpass Filters  Evaluation of the Cary Specular Reflectance Accessory for…
Klíčová slova
optical, opticalreturn, returnreflectance, reflectancecontents, contentstable, tableangle, angleincidence, incidencemeasurements, measurementswavelength, wavelengthtransmittance, transmittancereflection, reflectionspectrophotometer, spectrophotometermeasurement, measurementcoating, coatingbeam
Quality Control of Beam Splitters and Quarter-Wave-Mirrors
Quality Control of Beam Splitters and Quarter-Wave-Mirrors
2020|Agilent Technologies|Technické články
Application Note Materials testing and research Quality Control of Beam Splitters and Quarter-Wave-Mirrors Multi-angle UV-Vis-NIR measurements of multiple layer optical coatings Author Introduction David Death Farinaz Haq Agilent Technologies, Australia Optical coatings and coating technologies have matured over many years…
Klíčová slova
incidence, incidencecoating, coatingmeasurements, measurementstransmittance, transmittancesitu, situnormal, normalcoatings, coatingsoptical, opticallayer, layerreflectance, reflectancereverse, reverseengineering, engineeringaoi, aoisuprasil, suprasildeposited
Coated Wafer Mapping Using UV-Vis Spectral Reflection and Transmission Measurements
Application Note Materials testing and research Coated Wafer Mapping Using UV-Vis Spectral Reflection and Transmission Measurements Using an Agilent Cary 7000 Universal Measurement Spectrophotometer (UMS) with Solids Autosampler Author Travis Burt Farinaz Haq Agilent Technologies, Inc. Introduction Spectral reflection (R)…
Klíčová slova
zto, ztowafer, wafergap, gapband, bandtin, tintransmission, transmissiondiameter, diameteroxide, oxidezinc, zincreflection, reflectionhipims, hipimsangles, anglesdcms, dcmsgraded, gradedmapping
Agilent Cary 7000 universal measurement spectrophotometer
Agilent Cary 7000 universal measurement spectrophotometer
2022|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Advance Your Materials Agilent Cary 7000 universal measurement spectrophotometer A More Powerful Approach to Measuring Solid Samples Do you measure the optical properties of coatings, thin films, optical components, solar cells, or glass? Do you measure reflectance AND transmission? Do…
Klíčová slova
optical, opticalreflectance, reflectancetransmission, transmissioncary, carynir, nirsolar, solarabsolute, absolutewavelength, wavelengthvis, viswinuv, winuvyour, yourmeasurements, measurementsmaterials, materialsmoving, movingfilm
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.