[发明专利]一种光学薄膜膜系设计的方法

说明书

技术领域

本发明属于膜系设计领域，尤其是涉及一种光学薄膜膜系设计的方法。

背景技术

目前，在镀膜领域采用的在线光学模拟指导生产的方法，所需数据没有记录，模拟原理主要是生搬硬套已有的折射率数据，该方法的拟合效果不理想，在调试新结构产品的过程中，特别是涉及新型靶材的应用膜系设计方面，该方法的调试时间长，模拟的准确性不高，造成了人力物力的大量浪费。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种光学薄膜膜系设计的方法，尤其能够快速准确的完成光学薄膜膜系设计。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种光学薄膜膜系设计的方法，该方法包括如下步骤：

1）对不同厚度不同材质的基片的基础光学常数进行计算，记录计算所得的基片基础光学常数；

2）对不同单层薄膜材料的光学常数进行计算，记录计算所得的单层薄膜基础光学常数；

3）以目标物的实测光谱数据为标准，使用所述步骤1）和步骤2）中的所述的基片基础光学常数和单层薄膜基础光学常数进行第一次的膜系设计；

所述膜系设计为：

S01选择所述步骤1）和步骤2）中的一个基片和一个以上的单层薄膜材料；

S02通过设定所选基片和单层薄膜材料的第一厚度，再使用光折射公式和比尔定律推导出所选基片和单层薄膜材料在第一厚度下的理论光谱，然后利用光干涉原理得出所述第一厚度下的膜层结构的第一理论光谱；

S03对比所述第一理论光谱与所述目标物的实测光谱，在所述第一理论光谱与所述目标物的实测光谱达到基本一致的情况下，选择所述第一厚度进行膜系设计；

S04当所述第一理论光谱与所述目标物的实测光谱之间的差值大于所述设计要求时，设定所选基片和单层薄膜材料的第二厚度，并用所述第二厚度取代所述第一厚度，然后再依次完成所述步骤S02至S04；在多次厚度设定情况下，所述第一理论光谱与所述实测光谱之间的差值仍大于所述设计要求时，依次完成步骤S01至S04；

4）通过色彩空间理论计算出所述第一次的膜系设计的理论颜色值、理论性能及不同观察角度下的干扰色评估；

5）按照上述步骤3）的第一次的膜系设计制备出新产品，通过Lambda950仪器测量所述新产品在300-2500nm波长的光照射下的第一实测光谱，根据所述第一实测光谱计算出所述新产品的第一性能，将所述第一性能与步骤4）中的所述理论性能进行对比，在所述第一性能与所述理论性能基本一致的情况下，选择第一次的膜系设计的结果来生产光学薄膜；

在所述第一性能与所述理论性能的差值大于设计要求的情况下，进入步骤3）中进行第二次的膜系设计，并用第二次的膜系设计取代第一次的膜系设计，并依次完成步骤3）至步骤5）；

6）制备按上述步骤设计出的光学薄膜；

一种光学薄膜膜系设计的方法，该方法还可以是如下的步骤：

1）对不同厚度不同材质的基片的基础光学常数进行计算，记录计算所得的基片基础光学常数；

2）对不同单层薄膜材料的光学常数进行计算，记录计算所得的单层薄膜基础光学常数；

3）测量目标物的实测颜色值，使用所述步骤1）和步骤2）中的所述的基片基础光学常数和单层薄膜基础光学常数进行第一次的膜系设计；

所述膜系设计为：

S01选择所述步骤1）和步骤2）中的一个基片和一个以上的单层薄膜材料；

S02通过设定所选基片和单层薄膜材料的第一厚度，再使用光折射公式、比尔定律和彩色空间理论推导出所选基片和单层薄膜材料在所述第一厚度下的理论颜色值，然后利用光干涉原理得出所述第一厚度下的膜层结构的第一理论颜色值；

S03对比所述第一理论颜色值与所述实测颜色值，在所述第一理论颜色值与所述实测颜色值达到基本一致的情况下，选择所述第一厚度；

S04当所述第一理论颜色值与所述实测颜色值之间的差值大于所述设计要求时，设定所选基片和单层薄膜材料的第二厚度，并用所述第二厚度取代所述第一厚度，然后再依次完成所述步骤S02至S04；在多次厚度设定情况下，所述第一理论颜色值与所述实测颜色值之间的差值仍大于所述设计要求时，依次完成步骤S01至S04；

4）计算步骤3）中所述第一次的膜系设计的理论光谱、理论性能和不同观察角度下的干扰色评估；