光学薄膜检测技术-薄膜反射率测量

薄膜反射率的测量不如透射率那样方便和普及。反射率的测量比透射率要复杂和困难。其主要原因是;

1)不容易找到在很宽波段范围中具有 100%反射率性能的长期稳定的参考样品。

2) 在反射率测量中，由于反射光路的变化灵敏，有样品和无样品时，光斑在光电探测器光敏面上的位置往往会变动，这导致误差明显增加。

3)各种薄膜元件对反射率测量的范围和准确度都有不同的要求。例如减反射膜，希望测得低反射率的准确度不低于 0.1%，而激光高反射镜要求在反射率高于99%的范围内，能够有优于 001%的测量准确度。

下面介绍几种测量反射率时常用的方法。

1) 相对反射率测量:相对反射率测量光路示意图如图 3-5 所示。

在相对反射率的测试中，关键点在于找到满足测量要求的参考样品，这种方法简单方便，适合于低反射率测量。

2) 绝对反射率测量: 绝对反射率测量一般采用 V-W 型，这种方法通过测量光的多次反射来提高测量准确度，光路示意图如图 3-6 所示。

        利用V-W型光路测量薄膜反射率时，需要一块反射率较高的(不必知道具体数值)参比反射镜 Rf。为了降低定位准确度的要求，最好选用球面反射镜在第一次测量中，参比反射镜 Rf 在位置I，光线仅受到该镜的反射。如果入射光强度为I 0，光电器件接收到的光强度I 1为

I 1= Rf I0         (3-1)

       在第二次测量中，将待测样品加入，Rf在转至位置Ⅱ、位置Q 时样品表面与位置 I 成轴对称。光线在样品表面反射两次，在辅助反射镜上反射一次，然后沿与第一次相同的光路投射到光电器件上。该时接收到的光强度 I2为

I2= RfR²I0       (3-2)

       其中，R为样品的反射率。从上两式必威betway官网可以求出R 的值

R=√I2/I1         (3-3)

       从上式可知，通过参比反射镜 R测试的反射率R 为绝对反射率。该方法适合于测量高反射膜，得到的反射率的准确度可以高于光度测量的准确度。由于在样品上反射两次，该方法不适合于测量低反射率，特别是减反射膜。另外，该方法要求样品有一定的面积，以保证光线可以在样品表面有两次反射。反射率R是这两个反射光斑处的样品反射率的几何平均值。