用于虹膜识别的低角度效应带通滤光片的研制

发布时间：2023-02-26 02:18

　　随着图像识别技术的不断发展,人们对虹膜识别系统的使用要求越来越高,因此虹膜识别系统对其核心光学元件—滤光片的要求也越来越严格。本文根据虹膜识别系统使用要求,研制一种大角度小偏移量的低角度效应带通滤光片。通过对多种薄膜材料的特性研究,最终选择a-Si:H、Si₃N₄和SiO₂分别为高、中和低折射率材料。经过理论计算、软件模拟和测试分析发现,腔层中间隔层材料的折射率越高,腔层的等效折射率越高,薄膜的低角度效应越好,因此使用a-Si:H和Si₃N₄材料对腔层进行设计,并且使用a-Si:H材料作为间隔层。采用等离子体辅助中频孪生靶反应磁控溅射设备沉积薄膜,通过改变H₂充气量来调节a-Si:H材料中Si和H的比例,提高了a-Si:H薄膜的折射率,由此也提高了腔层的等效折射率,确定了a-Si:H材料的工艺参数。同样经试验优化了Si₃N₄和SiO₂的工艺,并借助色散模型准确拟合了三种材料的光学常数。利用9...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 低角度效应薄膜研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 薄膜制备技术发展现状
        1.3.1 物理气相沉积
        1.3.2 化学气相沉积
        1.3.3 薄膜制备方法比较
    1.4 本课题研究内容
第2章 薄膜材料选择及其工艺的研究
    2.1 薄膜材料的选择
    2.2 色散模型的选择
    2.3 薄膜材料工艺的研究
        2.3.1 a-Si:H薄膜工艺的研究
        2.3.2 Si₃N₄薄膜工艺的研究
        2.3.3 SiO₂薄膜工艺的研究
    2.4 本章小结
第3章 光学薄膜理论及膜系设计
    3.1 预期目标和设计方案
    3.2 光学薄膜的基础理论
    3.3 带通滤光片
        3.3.1 法布里-珀珞滤光膜
        3.3.2 带通滤光片的斜入射效应
    3.4 干涉截止滤光膜
    3.5 膜系设计
        3.5.1 前表面膜系设计
        3.5.2 后表面膜系设计
    3.6 膜系评价
    3.7 本章小结
第4章 薄膜的制备、检测与差异分析
    4.1 Opto Run反应磁控溅射设备简介
    4.2 溅射技术和辅助沉积技术
        4.2.1 中频孪生靶反应磁控溅射技术
        4.2.2 等离子体辅助沉积
    4.3 滤光片的制备参数
        4.3.1 真空度
        4.3.2 沉积工艺参数
        4.3.3 沉积速率
        4.3.4 沉积时间
    4.4 工艺流程
    4.5 薄膜的光谱特性检测与分析
    4.6 环境测试
    4.7 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论及创新点
    5.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3749610