Нелокальный алгоритм анализа данных монохроматического контроля процесса напыления многослойных покрытий

  • И.В. Кочиков Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0002-5636-7173
  • Ю.С. Лагутин Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
  • А.А. Лагутина Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
  • Д.В. Лукьяненко Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0001-5140-3617
  • А.В. Тихонравов Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0003-4240-7709
  • А.Г. Ягола Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0001-6942-2138
Ключевые слова:

вычислительные алгоритмы, анализ экспериментальных данных, тонкослойные покрытия, монохроматический оптический контроль.

Аннотация

Предложен новый алгоритм определения значений экстремумов измеряемой в процессе напыления многослойного покрытия зависимости значения коэффициента отражения от оптической толщины напыляемого слоя. Алгоритм использует физическую модель процесса напыления, что позволяет использовать все данные измерений, накопленные регистрирующим прибором во время напыления слоя, в отличие от классических подходов, которые хорошо описывают зависимость коэффициента отражения только вблизи ее экстремума. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована на примере моделирования процесса напыления 20-слойного четвертьволнового зеркала.

Об авторах

Литература

  1. Harry G.M., Armandula H., Black E., Crooks D.R.M., Cagnoli G., Hough J., Murray P., Reid S., Rowan S., Sneddon P., Fejer M.M., Route R., Penn S.D. Thermal noise from optical coatings in gravitational wave detectors // Applied Optics. 2006. 45, N 7. 1569-1574.
  2. Lyons T.T., Regehr M.W., Raab F.J. Shot noise in gravitational-wave detectors with Fabry-Perot arms // Applied Optics. 2000. 39, N 36. 6761-6770.
  3. Tikhonravov A.V., Trubetskov M.K., Amotchkina T.V. Optical monitoring strategies for optical coating manufacturing // Optical Thin Films and Coatings. Cambridge: Woodhead, 2013. 62-93.
  4. Zoeller A., Boos M., Hagedorn H., Kobiak A., Reus H., Romanov B. Direct optical monitoring enables high performance applications in mass production // Proc. Optical Interference Coatings, OSA Technical Digest. Washington DC: Optical Society of America, 2007. doi 10.1364/OIC.2007.WC3.
  5. Macleod H.A. Thin-film optical filters. Boca Raton: CRC Press, 2010.
  6. Тихонравов А.В., Кочиков И.В., Матвиенко И.А., Шарапова С.А., Ягола А.Г. Оценки, связанные с механизмом самокомпенсации ошибок в процессе напыления оптических покрытий // Вестн. Моск. ун-та. Физ. Астрон. 2018. № 6. 50-54.
  7. Tikhonravov A.V., Kochikov I.V., Yagola A.G. Error self-compensation mechanism in the optical coating production with direct broad band monitoring // Optics Express. 2017. 25, N 22. 27225-27233.
  8. Tikhonravov A.V., Kochikov I.V., Yagola A.G. Investigation of the error self-compensation effect associated with direct broad band monitoring of coating production // Optics Express. 2018. 26, N 19. 24964-24972.
  9. Tikhonravov A., Kochikov I., Isaev T., Lukyanenko D., Yagola A. Online characterization algorithms for optical coating production with broadband monitoring // Coatings. 2018. 8, N 323. 1-11. doi 10.3390/coatings8090323.
  10. Zoeller A., Boos M., Goetzelmann R., Hagedorn H., Klug W. Substantial progress in optical monitoring by intermittent measurement technique // Proc. SPIE. 2005. 5963. doi 10.1117/12.624865.
  11. Zöller A., Boos M., Hagedorn H., Romanov B. Computer simulation of coating processes with monochromatic monitoring // Proc. SPIE. 2008. 7101. doi 10.1117/12.797612.
  12. Tikhonravov A.V., Trubetskov M.K. Elimination of cumulative effect of thickness errors in monochromatic monitoring of optical coating production: theory // Applied Optics. 2007. 46, N 11. 2084-2090.
  13. Tikhonravov A.V., Trubetskov M.K., Amotchkina T.V. Computational experiments on optical coating production using monochromatic monitoring strategy aimed at eliminating a cumulative effect of thickness errors // Applied Optics. 2007. 46, N 28. 6936-6944.
  14. Zoeller A., Boos M., Hagedorn H., Klug W., Schmidt C. High accurate in-situ optical thickness monitoring // Proc. Optical Interference Coatings, OSA Technical Digest. Washington DC: Optical Society of America, 2004. doi 10.1364/OIC.2004.TuE10.
  15. Furman Sh.A., Tikhonravov A.V. Basics of optics of multilayer systems. Gif-sur-Yvette Cedex: Frontieres, 1992.
  16. Trubetskov M., Amotchkina T., Tikhonravov A.V. Automated construction of monochromatic monitoring strategies // Applied Optics. 2015. 54, N 8. 1900-1909.
Опубликован
2020-01-11
Как цитировать
Кочиков И.В., Лагутин Ю.С., Лагутина А.А., Лукьяненко Д.В., Тихонравов А.В., Ягола А.Г. Нелокальный алгоритм анализа данных монохроматического контроля процесса напыления многослойных покрытий // Вычислительные методы и программирование. 2020. 20. 471-480. doi 10.26089/NumMet.v20r441
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 3 > >>