LAYERTEC 为控制光学元件的质量，提供各种测量工具和方法

LAYERTEC一直专注于光学元件的设计与制造，得益于他们的专业团队和多年积累的经验，在质量管理，品控方面非常强大，本文介绍旗下产品的测量工具与测量方法，LAYERTEC有多种测量反射率和透射率的方法。

涂层测量工具Measurement Tools for Coatings：

LAYERTEC的检查程序包括在120nm-20um波长范围内对镀膜光学元件进行分光光度测量，使用PERKIN ELMER分光光度计Lambda950® 、Lambda750®和Lambda19®进行波长范围190nm–3200nm的标准分光光度测量。对于超出此波长范围的测量，LAYERTEC配备了FTIR光谱仪（对于λ=1μm...20μm）和VUV光谱仪（对于λ=120nm...240nm）。

通过腔衰荡Cavity Ring-Down时间光谱法测量R=99.9...99.9995%的高反射率，实际上LAYERTEC配备了各种CRDS测量系统，可在355nm至1064nm的波长范围内使用。此外，还提供了一种新颖的宽带CRDS设置，可测量220nm至2300nm范围内的低损耗反射镜的反射率。

LAYERTEC配备了LIDT测量装置，工作波长为266nm、355nm、532nm 和1064nm，具有ns脉冲。还可以与耶拿光子技术研究所、耶拿弗劳恩霍夫研究所IOF和汉诺威激光中心合作进行光学薄膜和散装材料的吸收和散射损耗测量以及激光损伤阈值测量。

质量管控Quality Control

LAYERTEC致力于保障产品的质量，使得能够应用于各个领域中，其先进的测量设备用于监督基材和涂层生产。例如，经常测量：

- 表面Surface form

- 表面粗糙度/精加工质量

- 光谱透射率和反射率

- 光谱相位和GDD（如适用）

- 利用OPO作为光源的宽带衰减腔装置在宽波长范围内测量高端反射率

- 特定波长和脉冲长度的损伤阈值测量

精密光学测量工具：

LAYERTEC的精密光学设备配备了平面和球面曲面干涉仪，平面度为λ/20(633nm)的平面基板和形状公差为λ/10(633nm)的球形基板可提供干涉测量协议。LAYERTEC还使用高性能Fizeau干涉仪和Twyman-Green干涉仪在以下测量范围内对大型光学元件进行形状公差测量：

平面Plane surfaces：

- 最大∅=300mm

- 测量精度：平坦度为λ/100(546nm)

球面Spherical surface：

- 最大∅=500mm

- 测量精度：形状公差为λ/50(546nm)

原子力显微镜(AFM)是一种有用的仪器，可用于表征均方根粗糙度低于5Å的光滑表面，LAYERTEC拥有AFM来控制特殊抛光工艺并根据要求提供检查协议。

空腔环形减震Cavity Ring-Down——低损耗光学元件反射率和透射率的测定：

通过腔体衰荡时间测量可以精确地测量低损耗光学元件的反射率值R>99%和透射率值T>99%，与光谱仪测量相比，该方法具有三个主要优点：

- 适用于高反射率和透射率

- 不可能得到高于真实值的测量值

- 具有高准确度

图1：基本 CRD 测量设置

图2：左：激光脉冲耦合到由两个高反射镜组成的光学腔中。

中：腔体后面的光电探测器测量指数强度衰减，必须确定衰减的时间常数 t，然后可以计算腔镜的反射率。

右：在腔内循环时，脉冲强度每次往返都会降低，这种强度损失取决于腔镜的反射率。

LAYERTEC 提供各种腔环降系统，可稳定控制光学元件的质量。

举例：

型号：171883

S2(A): batch 0624E008

HR(O°，1500-1700nm)>99.99% (Low Loss)

S1：batch 0624E008

AR(0°，1300-1700nm)<0.25%

通过透射测量确定反射率 (R)

溅射电介质涂层的光学特性：

用于VIS和NIR的溅射光学涂层表现出极低的散射光和吸收损失（两者的数量级均为10-5.…104），这已通过散射光和吸收的直接测量以及高精度反射率测量（例如通过腔衰荡光谱）得到证实，了解这些非常小的光学损耗后，可以通过测量透射率T并简单计算R-100%-T-A来确定溅射镜的反射率。

使用分光光度计测量光学镀膜的透射率与反射率：

在普通的分光光度计中，透射率的测量精度约为0.1.....0.2%（取决于绝对值），而分光光度计中的反射率测量的误差大多在0.5%左右。因此，通过透射率测量来确定可见光和近红外光谱中溅射涂层的反射率比直接反射率测量要准确得多。

通过 AOI=0° 时的透射测量间接确定任何给定AOI的反射率的程序：

AOI（入射角=入射光束与基板表面法线之间的角度），如上所述，可以基于AOI=0°处的透射测量来确定反射率。过程如下：首先测量0°入射角下的透射率（图3左图中的虚线）。计算机算法重新计算理论设计以适应测量的光谱，直到理论传输（图3左图中的连续线）与测量的光谱数据尽可能匹配。因此，可以考虑在涂层过程中可能发生的所有误差（例如，随着层数的增加，溅射速率的轻微偏差，基材温度的升高等）。该过程提供了涂层的真实设计，能够估计许多光学特性。

图3：左图：基板S2上透射测量0° (- - - -) 精化理论设计0° （___）      右图：来自基底的 CRD 测量值 - S2(^)

图4：左图：RTM(剩余传输测量)- S2( ^)                        右图：根据精确的理论设计计算 AR - Sl