第22卷第3期 光学仪器 Vol 22.Na 3 2000年6月 OPT ICAL NSTRUM EN TS June 2000 旋转基板的激光测温 陆思渊马秀芳沈元华 (复旦大学物理系,上海200433) 摘要:激光测温是一种先进的温度测量方法。它具有测量准确、反应速度快、 非接触等特点,尤其适用于测量真空镀膜中基板的温度。但目前的测温对象只能 是固定的基板,因而还不完全实用。我们新发展了一种自动测温系统,可以对旋 转基板的干涉条纹移动进行计数,从而实现了旋转基板的测温,使激光测温技术 更具实用性。介绍了该系统的原理、设计并给出了一次实际测温的结果 关键词激光测温,真空镀膜。 M easur ng a ro ta ting substra te tem pera ture by la ser LU SHan MA X if ang SH EN Yuanhua Department of Physics, Fudan U niversity, Shanghai 200433) Abstract Temperature m easurem ent by laser is an advanced method for m easuring tem perature It has the advan tage of accuracy, rap id ity, non-touch ing and is suitab le for measuring the tem perature of sub strate in vacuum coating p lants But so far the object of measuring is Im ited to stat nary p late Recently we have developed an au tom at ic m easuring sy stem w hich is ab le to m easure the tem perature of a ro tating substrate by counting the ovem ent of interference fringes fo m ed by the substrate the developm ent m akes the method more useful in pract ical coating p rocess The princ p le and design as well as a result of the sy stem are p resen ted Key words m easuring tem perature by laser, vacuum coating 1引言 在各类真空镀膜中,基板温度是影响薄膜质量的要素之一,也是镀膜过程中最难测准和控 制的因素之一。多年来,国内外生产的各类镀膜机大都采用热电偶来测量基板温度,而由于真 空中热电偶的温度和基板的温度并不相同,这种方法的系统误差很大。激光测温克服了上述缺 点,有很多优越性。这个方法的基本思想是让一束激光照射到待测基板上,使基板前后表面 的两束反射光干涉,这种干涉条纹与基板光学厚度有关,当基板温度变化时,其光学厚度随之 改变,从而引起干涉条纹的相应移动。测出条纹的移动数,即可求出基板的实际温度。由于这 个方法中的测温元件就是待测基板本身,因而其测量结果是正确可靠的。自1968年这个方法 由哈克曼提出以来,激光测温中的条纹移动数都是由人工计数来实现的。1998年费越、马秀 S1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Ltd. All rights resered.旋转基板的激光测温 陆思渊 马秀芳 沈元华 (复旦大学物理系, 上海 200433) 摘要: 激光测温是一种先进的温度测量方法。它具有测量准确、反应速度快、 非接触等特点, 尤其适用于测量真空镀膜中基板的温度。但目前的测温对象只能 是固定的基板, 因而还不完全实用。我们新发展了一种自动测温系统, 可以对旋 转基板的干涉条纹移动进行计数, 从而实现了旋转基板的测温, 使激光测温技术 更具实用性。介绍了该系统的原理、设计并给出了一次实际测温的结果。 关键词: 激光测温, 真空镀膜。 M ea sur ing a rota ting substra te tem pera ture by la ser L U S iy uan M A X iuf ang S H EN Y uanhua (D epartm ent of Physics, Fudan U niversity, Shanghai 200433) Abstract: T em peratu re m easu rem en t by laser is an advanced m ethod fo r m easu ring tem peratu re. It has the advan tage of accu racy, rap idity, non2touch ing and is su itab le fo r m easu ring the tem peratu re of sub strate in vacuum coating p lan ts. Bu t so far the ob ject of m easu ring is lim ited to stationary p late. R ecen tly w e have developed an au tom atic m easu ring system w h ich is ab le to m easu re the tem peratu re of a ro tating sub strate by coun ting the m ovem en t of in terference fringes fo rm ed by the sub strate. T he developm en t m akes the m ethod m o re u sefu l in p ractical coating p rocess. T he p rincip le and design as w ell as a resu lt of the system are p resen ted. Key words: m easu ring tem peratu re by laser, vacuum coating. 1 引 言 在各类真空镀膜中, 基板温度是影响薄膜质量的要素之一, 也是镀膜过程中最难测准和控 制的因素之一。多年来, 国内外生产的各类镀膜机大都采用热电偶来测量基板温度, 而由于真 空中热电偶的温度和基板的温度并不相同, 这种方法的系统误差很大。激光测温克服了上述缺 点, 有很多优越性[ 1 ]。这个方法的基本思想是让一束激光照射到待测基板上, 使基板前后表面 的两束反射光干涉, 这种干涉条纹与基板光学厚度有关, 当基板温度变化时, 其光学厚度随之 改变, 从而引起干涉条纹的相应移动。测出条纹的移动数, 即可求出基板的实际温度。由于这 个方法中的测温元件就是待测基板本身, 因而其测量结果是正确可靠的。自 1968 年这个方法 由哈克曼提出以来, 激光测温中的条纹移动数都是由人工计数来实现的。1998 年费越、马秀 第 22 卷 第 3 期 2000 年 6 月 光 学 仪 器 O PT ICAL IN STRUM EN T S V o l. 22,N o. 3 June, 2000 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved