光学薄膜用可调节夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学薄膜用可调节夹具。
【背景技术】
[0002]随着信息时代的到来，各种用途的光学薄膜在各行各业得到了更为广泛的应用。在现有技术中，光学薄膜、介质光学薄膜、真空镀膜技术一般采用物理气相沉积(PVD)技术。光学薄膜常用电子束蒸发沉积技术、离子束辅助沉积技术、离子束溅射沉积技术等来制备光学薄膜。真空室内残余气体压强及组分、淀积速率、基片温度、膜厚均匀性、膜厚监控方法、蒸发分子(原子)入射角.在镀膜过程中，这些参数必须调整到最佳值，并能精控制，才能保证薄膜达到一定的质量要求.这就要求真空镀膜机应具有相应好的性能和可靠的调节控制。在现代薄膜技术中，离子束溅射技术由于其污染小、缺陷少、成膜致密，因而被大量应用于高质量光学薄膜的制备，譬如高密波分复用器DWDM1、半导体器件，以及各类激光薄膜。离子束溅射技术制备薄膜也有其缺陷，表现为薄膜的应力大、成膜速度慢、不能镀制很大的基片，特别是薄膜的均匀性相比电子束蒸发技术要难于修正。然而，薄膜的均匀性是评价光学薄膜的一个很重要的因素，均匀性达不到要求会影响膜系的光谱特性，不能实现对光束的正确控制。特别是DWDM通讯器件对薄膜的均匀性要求为十万分之几，通常所用的激光腔镜反射膜对均匀性的要求为±1。离子束溅射技术制备2的光学薄膜其光学性能十分的优异，但其成膜面积小，溅射原子的分布均匀性差，制作直径为50_的基片均匀性优于I。实际使用中基片直径为200mm，对薄膜均匀性的要求为± I。薄膜的均匀性经行星转动改善仍在5以上，不能满足应用的要求。在现有技术中光学加工工艺留下的(光学玻璃棱镜基片)尺寸变化较大，给光学薄膜镀膜工艺又带来较大难度。采用离子束辅助沉积技术来镀制几十层至一百多层的有特殊要求和特殊用途的光学薄膜时必需解决对光学质量有致命影响的衍射难题。装夹合格的光学玻璃棱镜基片在两三百度高温下，完成一次镀膜其时间一般在10?12小时；此时需要保护好光学玻璃棱镜基片不能绷边、不能破损及夹具的可靠性等问题。若采用通用技术或常用技术来设计光学薄膜夹具，只能部分解决上述难题、难度和问题；现有技术设计的光学薄膜夹具只能用于光学基片尺寸变化很小，其基本组成结构是夹具装夹光学基片的外形尺寸一般比光学基片的外形尺寸大零点几到几个毫米，而且要求光学基片不能绷边、不能破损等。夹具装夹光学基片的内形尺寸一般比光学基片的外形尺寸小几毫米、比有效通光尺寸大几毫米。其存在的不足之处是夹具的内形尺寸是固定不变的、不可调节的，夹具被用于装夹光学玻璃棱镜基片的可靠性较低。由于薄膜厚度的均匀性不仅关系到镀膜成品率的高低，而且也会影响到镀膜面因膜厚分布不均匀而造成波面变化。为解决薄膜厚度均匀性调节，现有技术镀膜机是通过基板支撑架的设计，采用平面静止挡板透视投影设计调节DM4?镀膜机内膜厚均匀性。通过高真空箱式镀膜机镀膜时的实际膜厚分布，对非球面和平面光学元件，分别采用行星夹具和平面公转夹具并利用修正板调节膜厚均匀性。综上所述，由于绝大多数光学薄膜具有“柱体+空气隙”的结构，柱状体的生长方向与蒸发角有关。对于离子束溅射技术来说，仅仅采用行星转动方式不能解决薄膜的均匀性问题。镀制过程中，薄膜偏厚的位置要加宽修正板的宽度，而偏薄的位置要减小修正板的宽度，加宽或是变窄的多少要看薄膜的不均匀性。若采用现有通用技术或常用技术来设计光学薄膜夹具，都不能彻底地解决上述难题和难度，并且会出现基片和夹具一对一或一对多的怪现象，这样一来夹具的数量就会随着光学基片数量的变化而成倍增加。并且上述难题、难度和问题是相互影响、相互制约的。因此，只有采用可调节技术来设计光学薄膜夹具，才能彻底地解决上述难题、难度和问题。
【实用新型内容】
[0003]为了解决光学薄膜镀膜工艺难题、难度，装夹合格的光学玻璃棱镜基片及每次镀膜时长(10?12小时)在两三百度高温下工作的可靠性，本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述不足之处，提供一种能够在两三百度高温下可靠工作的光学薄膜用可调节夹具。
[0004]本实用新型的上述目的可以通过以下措施来达到，一种光学薄膜用可调节夹具，包括一个矩形体夹具模座，其特征在于:所述夹具模座制有与光学镀膜形状一致的通孔，所述通孔一侧制有与大于所述光学镀膜基片宽度尺寸的矩形台阶，悬空的矩形台阶上方设计有螺栓调节孔，调节螺栓通过螺栓调节孔连接调节滑块，调节螺栓轴端大头底部平面与夹具模座平台接触，在所述通孔的长度尺寸范围之内可沿长度方向滑动调节来保证光学玻璃棱镜薄膜基片的有效通光孔径尺寸。
[0005]本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果:
[0006]夹具可靠性高、可行性高、可调节性好。本实用新型采用调节螺栓通过螺栓调节孔连接调节滑块，通过调节螺栓沿长度方向滑动调节来保证光学玻璃棱镜薄膜基片的有效通光孔径尺寸，获得了理想的光谱曲线与较好的使用效果，既解决了光学薄膜镀膜工艺的难题、难度，又彻底解决了光学加工工艺留下的尺寸变化较大的问题，同时也降低了光学加工工艺的加工难度；完全达到设计要求和最终使用要求。光学玻璃棱镜基片的宽度尺寸变化非常小，可采用固定台边，光学薄膜用可调节夹具与其对应的宽度方向的固定台边可满足其使用要求。通过可滑动的调节螺栓和调节滑块来调节光学玻璃棱镜基片的长度尺寸使光学玻璃棱镜基片的整个待镀膜面和夹具的台边面完全接触，这样一来既保证了光学玻璃棱镜基片的待镀膜面孔径尺寸大于图纸技术要求的有效通光孔径尺寸，又很好地解决了光学玻璃棱镜基片其它通光面在镀膜过程中不被离子束轰击加速后的膜料(动能非常大)产生衍射的难题。使之达到装夹光学玻璃棱镜基片进行光学镀膜的装夹固定基片、保护基片完好、满足基片有效通光孔径和基片其它通光面不被衍射的要求。光学薄膜用可调节夹具的可调节滑块体积较小，与夹具模座非整体；在两三百度高温下可调节滑块变形量非常小，可调节滑块与夹具模座连接后空余的空间也给夹具模座的变形留有足够变形空间，所以光学薄膜用可调节夹具能在两三百度高温下，保护光学基片完好地完成一次镀膜其时间一般在10?12小时。
【附图说明】
[0007]下图结合附图和实施例进一步说明，但并不因此将本限制在所属的实施例范围之中。
[0008]图1是本实用新型光学薄膜用可调节夹具的剖视图。
[0009]图2是图1的俯视图。
[0010]图中:1.夹具模座，2.通孔，3.调节滑块，4.调节螺栓，5.矩形台阶，6.光学玻璃棱镜基片，7.螺栓调节孔。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]参阅图1、图2。在以下描述实施例中，光学薄膜用可调节夹具，包括一个矩形体夹具模座I。在夹具模座I上制有与光学镀膜形状一致的通孔2。通孔2—侧制有与光学玻璃棱镜基片宽度相同的矩形台阶5。通孔2 —侧的矩形台阶与所述通孔2相连通，连通长宽尺寸大于所述光学镀膜基片宽度尺寸1.5-2.5_。通孔2的对角上制有沿对角线延伸的圆弧耳槽。悬空的矩形台阶5上方制有螺栓调节孔7。调节螺栓4通过螺栓调节孔7连接调节滑块3。调节螺栓4轴端大头底部平面与夹具模座I平台接触，可沿长度方向滑动调节光学玻璃棱镜基片6在所述通孔2的内的尺寸。调节螺栓4为内六角螺栓。光学玻璃棱镜基片6通过夹具模座I平台通孔2层叠在通孔2内，一一对应装入夹具的通孔2中。内六角调节螺栓4沿图2所示螺栓调节孔7滑动按极限位置调节光学玻璃棱镜基片6。对组装好的光学玻璃棱镜基片6进行相关的修配调试工作。首先，对光学玻璃棱镜基片6和光学薄膜用可调节夹具进行编号。其次，对可调节件进行粗修配，并且每修配一次要将光学玻璃棱镜基片6装入夹具的通孔2中。装入夹具通孔2中的光学玻璃棱镜基片6预留有1.5-2.5mm余量。验证夹具高的可靠性和可行性。最后，装入夹具通孔2中的光学玻璃棱镜基片6留有0.5-1.0mm的修配余量，使光学玻璃棱镜基片6可调节尺寸可靠性更高。光学玻璃棱镜基片6在镀膜机中按照光学薄膜膜系控制程序完成整个镀膜的过程后，光学玻璃棱镜基片6上生长了几纳米到几百微米不等的有着特殊要求和特殊用途的薄膜，此处的薄膜就是光学薄膜。光学玻璃棱镜基片6和在其上生长的光学薄膜合称为光学薄膜棱镜，也可统称为光学薄膜镜片。
【主权项】
1.一种光学薄膜用可调节夹具，包括一个矩形体夹具模座，其特征在于:所述夹具模座制有与光学镀膜形状一致的通孔，所述通孔一侧制有与大于所述光学镀膜基片宽度尺寸的矩形台阶，悬空的矩形台阶上方设计有螺栓调节孔，调节螺栓通过螺栓调节孔连接调节滑块，调节螺栓轴端大头底部平面与夹具模座平台接触，在所述通孔的长度尺寸范围之内可沿长度方向滑动调节来保证光学玻璃棱镜薄膜基片的有效通光孔径尺寸。
2.如权利要求1所述的光学薄膜用可调节夹具，其特征在于:调节螺栓(4)为内六角螺栓。
3.如权利要求1所述的光学薄膜用可调节夹具，其特征在于:通孔(2)—侧的矩形台阶与所述通孔(2)相连通，连通长宽尺寸大于所述光学镀膜基片宽度尺寸1.5-2.5 mm。
4.如权利要求1所述的光学薄膜用可调节夹具，其特征在于:装入夹具通孔(2)中的光学玻璃棱镜基片(6)留有1.5-2.5 mm的厚度余量。
5.如权利要求1所述的光学薄膜用可调节夹具，其特征在于:通孔(2)的对角上制有沿对角线延伸的圆弧耳槽。
【专利摘要】本实用新型公开的一种光学薄膜用可调节夹具，包括一个矩形体夹具模座。所述夹具模座制有与光学镀膜形状一致的通孔，所述通孔一侧制有与大于所述光学镀膜基片宽度尺寸的矩形台阶，悬空的矩形台阶上方设计有螺栓调节孔，调节螺栓通过螺栓调节孔连接调节滑块，调节螺栓轴端大头底部平面与夹具模座平台接触，在所述通孔的长度尺寸范围之内可沿长度方向滑动调节来保证光学玻璃棱镜薄膜基片的有效通光孔径尺寸。本实用新型提供了一种能够在两三百度高温下可靠工作的光学薄膜用可调节夹具。本实用新型通过在所述通孔的长度尺寸范围之内滑动调节来保证光学玻璃棱镜薄膜基片的有效通光孔径尺寸，解决了在镀膜过程中光学玻璃棱镜基片通光面不被离子束轰击加速后膜料产生衍射的难题。
【IPC分类】C23C14-50
【公开号】CN204589292
【申请号】CN201420869460
【发明人】沈刚, 肖琦, 姚德武, 郑环其, 马孜
【申请人】西南技术物理研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月31日