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2009-06-10 10:31 |
光学薄膜设计软件Optilayer三个模块功能及解说
一、OptiLayer 模块 FnFJw;:,{
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OptiLayer 模块的功能同大多数软件差不多，不同处在于：1.能解决其它软件不能再优化的问题；2.运算速度快，比同时期的同类软件快数百倍。其具体原因可参考针式算法专题。 w`" )^KXi
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二、OptiChar模块 97%S{_2m/
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OptiChar模块主要通过镀膜材料实测光学特性参数(某波段范围内的反射率和透过率曲线)给出一评估曲线，再通过在某一基底下，考察给定薄膜理论中一些因素(厚度、折射率、消光系数和不均一性)时，拟合出在当前考察因素下，最接近镀膜材料实测出的光谱特性评估曲线的层材料光谱特性曲线，进而给出此时的层材料模型(包含层材料的厚度、折射率、消光系数和不均一性)。拟合得越好则给出的层材料模型越接近当前镀膜条件下的实际情况。 mDT"%I"4j
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且在考察和不考察某一因素时，如果拟合状况无多大变化，则说明当前考察的光学特性(反射或透过)对该因素不敏感。即该因素对当前考察的光学特性无多大影响。因而再利用该层材料作设计且为当前考察的光学特性时，可以忽略该因素的影响而不去考虑它。 gLyE,1Z}u
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如上表即薄膜理论中最重要的一些因素：不均一性、消光系数和表面粗糙度对某一层材料实际测得的光谱特性(反射和透过)的影响程度。由上表我们可知在利用该层材料模型做设计时，若设计只考虑反射时，则该三因素中只需考虑不均一性；同理若设计只考虑透过时，则该三因素中需考虑不均一性和消光系数。 B]o5 HA<k
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三、OptiRE模块 /Dl{I7W
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OptiRE这一模块为工程反演，其主要目的为向生产过程提供一个回馈。 a2MF Ze
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OptiRE中采用一差异函数比较设计模型光谱特性和生产后薄膜实验测得的光谱特性， OptiRE的工程反演运算法则是基于使该差异函数值最小。（OptiLay模块的优化设计则是优化比较理论和目标光谱特性的评价函数值） fi6i{(K
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为提高生产质量，我们需要消除或者使误差最小。在OptiRE中我们考察两类生产误差：系统误差和随机误差。 d 1 8 >0R
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系统误差是那些在下一次沉积或加工时还会发生的误差。系统误差通过工程反演知道并能通过采用具有更精确刻度的监测装置；而由工程反演得出的随机误差信息能被用来研究生产误差产生的原因。 ;MH<T6b
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OptiRE中还考察折射率修正、系统不均一性等生产过程中产生的一些实际问题。注意：应优先考察系统误差。 A+ :X
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四、小结 s r+Y"R
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OptiLayer:考察由设计到目标的评价函数，通过优化达到设计目标，并进行预生产误差分析； m1mA:R\zM
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OptiChar:考察在各种薄膜理论中的重要因素下的层材料光谱特性和其实测光谱特性的差异函数， 得出较好的切合实际的层材料模型并得出各因素对当前设计的影响，指出用该层材料设计时考察需哪些因素。 d0Jaa1b~O
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OptiRE: 考察设计模型光谱特性和生产后实验测得模型光谱特性，通过工程反演得出生产中产生的一些误差，将其反馈到生产过程中去以指导生产。 E9]/sFA-]
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通过一动态连接库功能可将以上几个模块联系起来，从而实现薄膜设计到生产等一系列过程中的设计、修改和实时监测等功能。 M :4N'#`
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一般设计流程： P}AfXgr
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1.通过光谱光度计或椭圆偏振仪测出现有层材料光谱特性，将测得数据导入OptiChar中分析给出较好的切合实际的层材料模型并指出用该层材料设计时考察需哪些因素； VKjDK$
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2.将层材料模型导入OptiLayer并通过OptiLayer完成薄膜设计，并对设计模型进行预生产误差分析、清除薄层等处理使其更贴切实际和便于生产； Aw38T w
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3.按设计加工完薄膜后再对其进行光谱特性测量，将测量的光谱特性导入OptiRE中，通过 OptiRE将其与设计模型光谱特性比较，给出反馈信息用于指导和监控生产过程。
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