【技术实现步骤摘要】
一种光学薄膜应力的测试装置及测试方法
本专利技术属于光学薄膜测试领域,具体为一种结构简单、灵敏度高的光学薄膜应力测试装置及测试方法。
技术介绍
现有的薄膜应力测试技术主要有悬臂法、衍射法等。而悬臂法和光干涉法要求基底一端固定、一端自由悬空,然后在基片下面淀积薄膜,基片因膜内应力作用弯曲,使自由端产生一个位移量,由于基底在自身的重力下产生一定的变形,会对位移量产生一定的影响,在薄膜制备前后两次测量时的支撑条件不可能完全一样,这样重力对位移的贡献不一样,导致不能完全消除,影响了测试精度。衍射法只能用在晶体和多晶薄膜,对于微晶和非晶结构不能测试,而绝大多数光学薄膜属于微晶和非晶结构,这样衍射法将不能使用。超声波法测量材料应力的方法要追溯到20世纪40年代。根据声弹性原理,当材料中有应力存在时,超声波的传播速度与应力的大小相关,通过测量超声波在材料中的传播速度来间接测量应力值。传统的超声波法要测量声速,由于应力改变的声速量非常小,加之目前技术限制,测量的声速精度不高,导致超声波法在光学薄膜应力测试应用困难。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题,本专利技术提出了一种光学薄膜应力的测试方法,利用表面声波在基底正背面形成的衍射光栅来检测光学薄膜的应力,当没有镀膜时,基底正背面表面声波波长相等形成对称的衍射光栅,零级或±1级衍射光强分布均匀,当镀膜后,应力使基底弯曲,由于两面声波速率变化导致正背面声波波长不同,衍射光栅不再对称,导致零级或±1级衍射光强分布不再均匀,产生光强周期性分布,且随着应力增大零级或±1级衍射光强度分布周期减小,根据周期的大小换算成基底的弯曲曲率,在 ...
【技术保护点】
一种光学薄膜应力的测试装置,其特征在于:由基底、表面声波发生器、激光器、光束准直及扩束装置、聚焦透镜、探测器、计算机、吸声器组成;所述基底为长条基底,在基底两端分别安装表面声波发生器和吸声器,当表面声波发生器在基底正背面产生表面声波,并用激光器以及光束准直及扩束装置产生单色平面波垂直照射基底时,要求透过基底产生的零级或±1级衍射光分布均匀;透过基底产生的衍射光通过聚焦透镜由探测器接收,并输入计算机。
【技术特征摘要】
1.一种光学薄膜应力的测试装置,其特征在于:由基底、表面声波发生器、激光器、光束准直及扩束装置、聚焦透镜、探测器、计算机、吸声器组成;所述基底为长条基底,在基底两端分别安装表面声波发生器和吸声器,当表面声波发生器在基底正背面产生表面声波,并用激光器以及光束准直及扩束装置产生单色平面波垂直照射基底时,要求透过基底产生的零级或±1级衍射光分布均匀;透过基底产生的衍射光通过聚焦透镜由探测器接收,并输入计算机。2.一种利用权利要求1所述装置测试光学薄膜应力的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:在长条基底上镀膜,并在长条基底中间形成一条未镀膜区域;步骤2:通过表面声波发生器在基底正背面产生表面声波;步骤3:用激光器以及光束准直及扩束装置产生单色平面波垂直照射基底表面声波区域形成的光栅;透过基底产...
【专利技术属性】
技术研发人员:金柯,刘永强,杨崇民,王颖辉,韩俊,王慧娜,张建付,李明伟,杨益民,王松林,
申请(专利权)人:西安应用光学研究所,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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