[发明专利]一种掺氟氧化锡镀膜玻璃的光学参数检测方法

权利要求书

1.一种掺氟氧化锡镀膜玻璃的光学参数检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调整好光度式椭圆偏振光谱仪的相关测试参数，包括光线入射角度、测量波长范围，测得掺氟氧化锡镀膜玻璃在紫外-近红外波段光谱范围内的椭偏参数(Ψ)及(Δ)；

(2)建立双层膜系结构模型：膜结构在玻璃基底上自下向上分别为梯度层、粗糙层，并对其分别建立相应的色散模型；梯度层的模型底层为完全不导电的介电材料，顶层为透明导电材料，随着掺氟氧化锡镀膜厚度的增加，中间各层为不同组分比例的介电材料与透明导电材料的组合，从介电材料向透明导电材料的渐变过程；

梯度模型中，中间各层不同位置的材料组成由式(1)表示:

其中，c_i表示第i层中透明导电材料所占物质量的比，h_i是第i层中心位置距离底面的高度，H是梯度层的中间各层总厚度，m是梯度层模型的中间各层中总层数，A、B是梯度模型的中间各层方程系数；

梯度层中各层的光学参数使用有效介质近似模型来计算，如式(2)所示：

其中，ε为有效介质介电常数，ε_die和ε_tco为介电材料和透明导电材料的介电常数，γ为去极化系数；

介电材料光学参数的色散关系采用Sellmeier+Lorentz模型进行描述；

透明导电材料光学参数的色散关系采用Sellmeier+Lorentz+Drude模型进行描述；

其中Sellmeier模型如式(3)和式(4)所示：

ε_I＝0 (4)

式中λ是光谱波长，B为振子振幅，λ₀为振子位置；对于透明介质材料来说，ε_I恒为零；

Lorentz模型表述为式(5)和式(6)：

式中f为振子振幅，E₀为振子所处位置，Γ为振子宽度，E为光子能量；

其中Drude模型表述为式(7)和式(8)；

式中E_P与E_Γ是等离子体能量和与散射频率相关的展宽；

顶部粗糙层采用有效介质近似模型来计算，有效介质分别为空气和透明导电材料，膜层光学参数如式(9)所示:

其中，ε为粗糙层的有效介电常数，ε_air和ε_tco分别为空气和透明导电材料的介电常数，γ为去极化系数，c_air为粗糙层中空气所占比例；

(3)利用步骤(2)建立的光学参数模型对步骤(1)中实测的椭偏参数(Ψ)及(Δ)进行反演回归，回归评判标准如式(10)的均方差函数MSE所示：

MSE＝∑_Uv-Vis[(cosΔ_M-cosΔ_C(n_i，k_i，d_i))²+(tanΨ_M-tanΨ_C(n_i，k_i，d_i))²] (10)

其中，cosΔ_M、tanΨ_M是测量得到的椭偏参数，cosΔ_C、tanΨ_C是椭偏参数关于折射率n、消光系数k、膜层厚度d的函数；

椭偏参数回归计算时采用拉文伯格-麦夸特迭代算法，需要迭代计算的待定参量为一系列的折射率n，消光系数k，膜层厚度d，模拟值与实测值之间的MSE收敛至最小值时返回真值，获得一组n，k，d值，该组值便是掺氟氧化锡镀膜玻璃的结构及光学参数。

2.根据权利要求1所述的掺氟氧化锡镀膜玻璃的光学参数检测方法，其特征在于，所述步骤(1)中，光度式椭圆偏振光谱仪光线入射角度为50～75°，测量波长范围为200～2000nm。

3.根据权利要求1所述的掺氟氧化锡镀膜玻璃的光学参数检测方法，其特征在于，步骤(2)中梯度层的中间各层总层数m为3～5，梯度层的中间各层方程系数A为-2～0，梯度层的中间各层方程系数B为0～1。