Contrôle spectrophotométrique large bande de filtres interférentiels en cours de dépôt

Broadband optical monitoring for thin film filters manufecturing

• Auteur / Autrice : Bruno Badoil
• Direction : Michel Lequime, Fabien Lemarchand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Sciences de la matière. Optique, image et signal
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Filtres optiques

Matériaux -- Propriétés optiques

Spectrophotométrie

Couches minces

Résumé

Les performances d’un filtre optique interférentiel sont directement liées à la qualité du contrôle optique implanté sur la machine de dépôt. Actuellement, les contrôles spectrophotométriques large bande se développent de plus en plus du fait de l’amélioration des détecteurs matriciels. Le système optique développé durant ce travail de thèse présente la particularité de mesurer simultanément les profils spectraux en transmission et en réflexion de l’échantillon traité en rotation au cours du dépôt, ceci sur une plage spectrale située entre 400 et 1000 nm. Un tel système couplé à un logiciel d’optimisation permet de compenser les éventuelles erreurs de dépôt en modifiant après la réalisation de chaque couche les épaisseurs de celles restant à déposer. Il permet également une caractérisation in situ des indices et épaisseurs de matériaux diélectriques ou absorbants.

Broadband optical monitoring for thin-film filter manufacturing is more and more developed thanks to better performances of spectrometers with array detectors. With our broadband system developed during this thesis work, we have two monitoring channels, a transmittance and a reflectance one. The two spectral responses are recorded simultaneously at each turn of the substrate holder over an extended spectral range [400 nm ; 1000 nm]. The use of such an optical measurement system enables a real time re-engineering process of reoptimizing the coating design after each layer. In situ determination of the real and imaginary parts of refractive indexes are possible too. Index characterization and manufacturing results are shown in this work.