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技術(shù)文章

硬鍍膜的益處

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硬鍍膜的益處

傳統(tǒng)的軟鍍膜,一種通常為光學(xué)組件鍍膜的技術(shù),可能很快會(huì)被一種稱為硬鍍膜的更高性能鍍膜技術(shù)所取代。因?yàn)橄鄬?duì)傳統(tǒng)的軟鍍膜,精細(xì)的硬鍍膜具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

軟鍍膜

軟鍍膜是多層薄膜,由硫化鋅、冷凍劑、有時(shí)甚至是銀組成。對(duì)于傳統(tǒng)的干涉濾光片,鍍膜組件被層壓在一個(gè)垂直的堆棧中,以提供抵御周圍環(huán)境的保護(hù),通常是從較大的晶圓上取下??紤]到所使用的材料和制造工藝,軟鍍膜易碎。鍍膜材料經(jīng)常被從濾光片的邊緣移除,以避免鍍膜因潮濕而退化,并增加鍍膜的使用期限。圖 1顯示成品的圖表。

圖 1:具有薄膜鍍膜的傳統(tǒng)干涉濾光片的示意圖

軟鍍膜的成本是由低成本的沉積設(shè)備、快速循環(huán)時(shí)間和廉價(jià)的浮法玻璃基片來保持,但是由于密封和環(huán)形組件,操作成本很高。成本與容量比具有漸近趨勢(shì):在低容量的情況下昂貴,只有在幾十個(gè)1英寸產(chǎn)品或少量2英寸或尺寸更大產(chǎn)品制作之后才會(huì)穩(wěn)定下來。

硬鍍膜

硬鍍膜薄膜是利用等離子沉積過程制作而成的,與軟鍍膜相比,它具有多個(gè)優(yōu)勢(shì)。等離子沉積過程是用計(jì)算機(jī)嚴(yán)格控制的,它甚至可以實(shí)現(xiàn)分層,擁有良好的環(huán)境適應(yīng)性和更好的性能。例如,作為波長(zhǎng)的一個(gè)函數(shù),硬鍍膜的透光率不僅更加一致,而且通常高于軟鍍膜的透光率。

如圖2所示,硬鍍膜在可見光譜和紫外線中具有超過90%的透射率。另一方面,軟鍍膜無法達(dá)到90%的透射率,并且性能在紫外線附近顯著下降。此外,起始和截止轉(zhuǎn)換還有一些改進(jìn)。軟鍍膜有個(gè)漸進(jìn)的過渡,從沒有透射率過渡到大透射率,而硬鍍膜的過渡更陡。

圖 2:軟鍍膜和硬鍍膜的性能比較

比較軟鍍膜和硬鍍膜技術(shù)的性能

屬性

軟鍍膜

硬鍍膜

備注

工作壽命

1至5年

無限期(在正常的操作條件下)

軟鍍膜更容易受環(huán)境因素影響,尤其是高濕度。這些工作壽命是以典型的辦公環(huán)境為背景計(jì)算的。

溫度穩(wěn)定性

每波長(zhǎng)每百萬平均50個(gè)部件

每波長(zhǎng)每百萬不到5個(gè)部件

軟鍍膜要求溫度控制在±15°C,1nm的濾光片容差。硬鍍膜在1550nm時(shí)不到1pm/°C,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1ppm/λ。

制造可重復(fù)性

*自動(dòng)的硬鍍膜生產(chǎn)過程可提高重復(fù)性。

透射波長(zhǎng)錯(cuò)誤

能達(dá)到小于λ/4PV值

能達(dá)到小于λ/4PV 值

硬鍍膜基本有TWE 值,其等于無鍍膜光學(xué)元件的值。軟鍍膜在層壓過程后必須經(jīng)過大量拋光。

生產(chǎn)成本

如果大批量生產(chǎn),成本降低

由于重復(fù)性和自動(dòng)化過程,成本降低

可以等于或低于其軟鍍膜的價(jià)格大量銷售硬鍍膜。

 表1:軟鍍膜和硬鍍膜的優(yōu)勢(shì)比較

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