[发明专利]一种光学薄膜超宽带光学常数测试方法

摘要

本发明公开了一种光学薄膜超宽带光学常数的测试方法，用于计算光学薄膜材料在可见光到红外波段的全谱段光学常数，尤其是针对0.3um‑20um波长范围内，通过使用基底‑薄膜透明区的光谱透射率和非透明区的光谱反射率相复合作为目标光谱，以振荡子模型作为光学常数的色散模型，通过目标光谱数据反演计算出薄膜的超宽带光学常数。本方法对于薄膜材料具有普适性。

主权项

1.一种光学薄膜超宽带光学常数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：首先将预设厚度的光学薄膜沉积在硅基底上；S2：测量所沉积光学薄膜紫外到近红外波段椭圆偏振光谱、红外波段的透射光谱；S3：根据光学薄膜的光谱数据，选择一段薄膜的透明区，采用Cauchy模型计算得到该波段范围的薄膜折射率n和厚度d₁；S4：建立光学常数从紫外到红外宽光谱范围的光学常数模型，在吸收光谱区添加介电常数振子模型，振子的中心频率为吸收的位置，振子的幅度和宽度根据光谱数据进行调整；S5：将紫外到近红外波段椭圆偏振光谱和红外波段的透射光谱作为复合目标，对薄膜光学常数从紫外到红外全光谱范围内进行反演运算，其中厚度的初始值设定为d₁，预设评价函数MSE，MSE是测量值与理论模型计算值的均方差，对MSE进行拟合，使MSE越小越好；S6：根据MSE拟合结果，得到介电常数模型的各个参数，进而得到紫外到红外超宽带光谱范围内薄膜的光学常数，包括折射率n、消光系数k和薄膜物理厚度d。