這是一種鍍制光學(xué)薄膜的監(jiān)控方法，IPC分類C23C14/54〔4〕。
目前的石英晶體監(jiān)控只能給出薄膜的幾何厚度，而光學(xué)監(jiān)控也只能給出光學(xué)厚度。在一九八一年中國首屆光學(xué)薄膜會議和一九八四年美國第三屆光學(xué)干涉薄膜專題會議上雖然發(fā)表了橢圓儀監(jiān)控薄膜的方法，能同時監(jiān)控薄膜的幾何厚度和膜層折射率（光學(xué)厚度等于膜層折射率和幾何厚度的乘積），但也只限于監(jiān)控單層膜，尚沒有解決橢圓儀監(jiān)控多層膜的技術(shù)。
一九八四年在美國加州蒙特利爾，美國光學(xué)學(xué)會主辦了第三屆光學(xué)干涉薄膜專題會議。會議文集已由上海光學(xué)干涉薄膜專業(yè)委員會翻譯出版。會上，美國Perkm-Ebmer公司B.Tirri發(fā)表了《用自動橢圓儀實現(xiàn)薄膜的淀極監(jiān)控》的文章，解決了“被涂膜元件上薄膜幾何厚度和膜層折射率可以同時測出”的問題，但實驗結(jié)果只列出ThF4，ZnS單層膜涂制在不同折射率基片上的典型結(jié)果。該文中的表2給出了“組合膜淀積監(jiān)控結(jié)果”，這種組合膜是ThF4和ZnS按一定比例混合而成，實質(zhì)也是單層膜。對于多層介質(zhì)膜的監(jiān)控問題，文章中未有涉及，沒有提出解決辦法。
本方法解決了用橢圓儀監(jiān)控多層介質(zhì)膜的問題，仍能同時監(jiān)控幾何厚度和光學(xué)厚度，并且對λ/4膜系和非λ/4膜系都適用。
本方法所使用的監(jiān)控設(shè)備是橢圓偏振光測厚儀，所用計算公式為
其中
,…依次類推。
，…依次類推。
δ1=(4π)/(λ0)n1d1Cosψ1，
δ2=(4π)/(λ0)n2d2Cosψ2，
δ3=(4π)/(λ0)n3d3Cosψ3，
，…依次類推。
n1、d1分別與真空相接觸的第一層膜的折射率和幾何厚度;
n2、d2分別為與第一層膜相接觸的第二層膜的折射率和幾何厚度;
n3、d3分別為與第二層膜相接觸的第三層膜的折射率和幾何厚度：
依此類推。
對一層膜rⅡp＝r2p，rⅡs＝r2s，n2＝ng（ng為基底折射率）對二層膜rⅢp＝r3p，rⅢs＝r3s，n3＝ng;對三層膜rⅣp＝r4p，rⅣs＝r4s，n4＝ng，依此類推。
對于給定的多層膜系，當(dāng)n0、n1、n2……和d1、d2、d3……以及光線的入射角ψ確定后，利用電子計算機可以找出鍍制各層膜所對應(yīng)的ψ和△值，然后將橢圓儀置于相應(yīng)位置（例如消光式橢圓儀為對應(yīng)的A值和P值）接著開鍍。當(dāng)鍍到所需膜厚，橢圓儀將有顯示（例消光式橢圓儀表現(xiàn)為光點達(dá)到最暗），然后停鍍。此膜層即為所需的介質(zhì)膜
為了提高鍍膜質(zhì)量，在鍍完每層介質(zhì)膜后，可進(jìn)行適時測量。根據(jù)測知的ψ和△值，在已知n0、n2、n3……和d2、d3……的前提下，利用上述公式，使用電子計算機可以求出實際的n1和d1，以便與給定膜系相比較，及時加以修正。
實施例1：將消光式橢圓儀裝在鍍膜機上（見附圖1）。1、激光器，2、起偏器，3、λ/4波片，4、入射窗口，5、樣品，6、出射窗口，7、檢偏器，8、監(jiān)視光點反射鏡，9、真空鍍膜機。鍍制的干涉濾光片的膜系為GHLHLH2LHLHLH，G-基板玻璃K9，ng＝1.516，H-光學(xué)厚度為λ/4的高折射率膜料硫化鋅nH＝2.35;L-光學(xué)厚度為λ/4的低折射率材料冰晶石nL＝1.32λ＝6328A，入射角ψ0＝60°。列表如下
其中ψ、△值根據(jù)前述公式用計算機求出，P、A值根據(jù)所用橢圓儀確定。
開始鍍時，將橢圓儀置于P＝132.5A＝19.1的消光位置鍍膜，光點逐漸變暗，達(dá)到最暗，擋上擋板，此層膜鍍完。這就是緊挨基底的一層硫化鋅膜，為總膜系的第十一層。接著將橢圓儀置于P＝162.8，A＝31.3，再鍍一層冰晶石膜，為總膜系的第十層。以此類推，直到最后將橢圓儀置于P＝104.5，A＝40.8的消光位置，當(dāng)鍍到光點達(dá)到最暗，擋上擋板，最后一層膜鍍完。它就是總膜系的第一層膜。這十一層干涉濾光片經(jīng)實測它的透過率曲線如附圖2所示。
為了提高鍍膜質(zhì)量，可以考慮在鍍完每層膜后進(jìn)行適時測量，比如在鍍完第九層后，發(fā)現(xiàn)消光位置為A＝26.7，P＝118.5，依據(jù)所用的橢圓儀得知ψ＝26.7△＝-147.3。此時第十層和第十一層的情況為已知，利用前述公式，用計算機算出實際折射率為n＝2.34幾何厚度d＝651.6光學(xué)厚度nd＝1525，1525＜1582（=(λ0)/4），光學(xué)厚度差△（nd）＝57。據(jù)此修正，補鍍，以便達(dá)到設(shè)計要求。
實施例2.四層寬帶增透膜，非規(guī)整膜系，鍍制時有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
表中前四項為該增透膜的設(shè)計要求。利用前述公式及所用橢圓儀，我們得出4組A、P值。利用這些數(shù)據(jù)，便可鍍制此膜系，其方法與鍍制干涉濾光片相同。監(jiān)控波長為6328，也可采用其他波長。鍍制的增透膜的透過率曲線見圖3。同樣為提高鍍制質(zhì)量，也可以進(jìn)行適時測量，例如鍍完第三層后，經(jīng)實測A＝86，P＝131.4。利用前述公式算出膜料的實際折射率為n＝1.392，幾何厚度為d＝401，光學(xué)厚度nd＝558.6，與設(shè)計厚度相差6.2（設(shè)計的光學(xué)厚度為564.8）
該方法解決了橢圓儀監(jiān)控多層介質(zhì)膜問題，能成功地鍍制各種λ/4與非λ/4膜系。為了提高鍍膜質(zhì)量，還可以及時測量，及時得知實際折射率和幾何厚度，為修正補鍍提供可靠數(shù)據(jù)，它是很有前途的監(jiān)控方法。
1、一種鍍制多層光學(xué)薄膜的監(jiān)控方法，在鍍膜機上安裝橢圓偏振光測厚儀，欲鍍制第m層時，先找出鍍制該層所需的ψ值和Δ值，然后將橢圓儀置于相應(yīng)位置(例如消光式橢圓儀為A值和P值)，接著開鍍，當(dāng)鍍到所需膜厚，橢圓儀將有顯示(例消光式橢圓儀表現(xiàn)為光點達(dá)到最暗)，然后停鍍，此膜即為所需的第m層膜，其特征在于找出第m層的ψ值和Δ值，不僅要考慮該層的折射率和幾何厚度，還要考慮已鍍的各層膜的折射率和幾何厚度以及基片的折射率，所依據(jù)的公式為
2、按照權(quán)利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于鍍完第m層膜后可進(jìn)行適時測量，準(zhǔn)確測知ψ值和△值后，依據(jù)公式
可以確定該層的實際折射率和實際幾何厚度，確定時要考慮已鍍各層的折射率和幾何厚度以及基片的折射率。