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致力于提供世界最优秀的膜厚控制方案，让镀膜简单起来 |
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水面上油膜在阳光下呈现彩色，肥皂泡也能出现彩色。它们都是基于光的干涉，膜的内外两个面反射光干涉。 同样的观察条件下（照明及观察角度），一定厚度薄膜用白光照射，会反射出一定颜色。当膜层厚度发生变化时，反射光颜色也随之变化。（因为白光中包含各种单色光，而各种单色光在膜层厚度发生变化时，它们各自亮暗程度呈现不同的变化，所以合成的反射颜色是变化的。） 如果我们只用某种颜色的光（单色光）来照射，当膜层厚度发生变化后，反射光颜色不变，而只是亮暗程度发生变化。
举例设计如图，单色光监控，当物理厚度增加（相当于镀膜过程膜厚增加）时，透过率会随着厚度变化而变化。此设计下，在每层厚度达到时，透过率曲线局部正好处于极值。光控软件可以将极值到达作为厚度判停条件。
改变膜系或监控光波长，透过率曲线将发生变化，每层厚度透过率曲线也将变化。当前，预先对每层选择合适的判停方法，镀膜时由光控软件自动判停。
2.1 按监控波长划分
单波长监控和宽光谱监控
当我们用单色光（单波长）来照射镀膜过程，随着膜厚增加，反射或透射的单色光的亮暗程度发生变化。 而我们光控系统的任务是把这种单色光的亮暗变化，用光电探测器接收并转变为电信号，再将电信号用数据采集系统记录成数据。这种数据我们称之为光量。 光控系统软件根据光量数据变化特征符合膜层设定特征时，就认定当前镀层厚度达到设定值，从而实现了膜层镀制厚度判断的目的。这是单波长光控的基本原理。 用白光照明时，颜色随厚度变化，当使用宽光谱仪器（多种颜色光同时记录），将各颜色光随膜厚增加的变化综合起来进行厚度判断。这就是宽光谱光控。
2.2 按监控光路划分
反射式和透射（透过）式
我们知道，当入射光入射到光控片表面时，将发生反射和透射。 反射式监控又分为膜层背面反射和膜面反射式监控 因为常规热蒸发光学镀膜，膜料从下方向上蒸发。光控片镀膜面朝向下方。此时背面反射又会有人说成上反，对应的，膜面反射为下反。
2.3 按监控方式划分
间接监控和直接监控
当光控片与产品片位置不一致，光控片上膜层镀制厚度与产品片膜层镀制厚度之间存在一个相对固定的比例关系。 于是，监控光控片膜层镀制厚度后根据比例关系间接的计算出监控产品片膜层镀制厚度。这属于间接监控。 当光控片和产品片位置一样，如都在旋转的工件架上，甚至光控片本身是产品片之一。光控片和产品片之间，二者膜层厚度之间比例始终为100%。这属于直接监控。 当光控片和产品片虽然位置一样，如都在旋转的工件架上，但产品片由于面型或尺寸或材质与光控片不同，二者膜层厚度比例可能会偏离100%，但由于二者位置接近，膜层厚度比例会比间接监控更固定，也认为是直接监控。
3.1. 光源
灯泡 + 供电电源
激光
3.2. 光路和光纤
将光从光源照射到光控片，以及从光控片后端接收的所有光路的装置。 由于光纤易于弯曲，在光路调节时非常方便。所以，现在很多光控光路使用光纤导光。 发射和接收光具座。
光源+收发光具座+ 带有光纤接口的光具座。3.3 单色仪
单色仪，利用光栅衍射的原理，将入射的宽波段光源如白光，分成一条色带。单波长监控时，在色带位置开一个狭缝，仅让某种颜色光通过。狭缝后放置单元（单个）探测器用于将光转换为电信号。 实际使用时，单色仪型号（光栅刻线密度及焦距）固定后，入射狭缝和出射狭缝的宽度，决定了分光的单色性。例如我司常用的300型(即焦距约300mm)，狭缝宽度对应的光谱分辨率约为 2.2nm/mm，即入射和出射狭缝都是1mm宽度时，其输出单色性为2.2nm。
光栅方程，kλ=dsinθ。k为衍射级次，λ为波长，d为刻线密度，θ是衍射角。常用的单色仪是用其1级衍射光，此时k为1。可见，某波长的2级次光和其2倍波长的1级次光，二者衍射角θ相等，即位置重叠。此时，如果需要长波长的光（1级次）时，需要用长波通滤光片，将2级次光滤除。我司使用的单色仪，已经配置好滤光片，会根据使用光波段自动转动到合适滤光片位置。 另外，实际上，滤光片，并不止是长波通滤光片。由于杂散光的存在，除了2级次光，任意其他波长的光都有一些会杂散到当前波长位置。 在需要高纯度单色光的时候，特别是探测器响应率低或光源弱，或光路衰减大的波段。可人为制作滤光片加到光路中。
对于宽光谱，通常是列阵式探测器。光探测器不再是一个单元，而是多个单元排成一列，用于接收整个色带。通常单元数有1024或2048。
3.4 光信号采集与处理
光电探测器将单色光转换为电信号后，用锁相放大器（间接光控）或数据采集卡（直接光控）将信号传说至计算机。由计算机进行处理。
3.5 计算机及软件
工艺生成软件和光控软件， 工艺生成软件负责将膜系设计文件转换为可供生产制造的工艺文件，供后续的光控软件调用。此工作通常由工艺工程师执行。光控软件镀膜前读取工艺文件，镀膜过程中实时采集光信号，并根据工艺文件中设定的算法进行实时厚度判断。此工作由操作员运行。
如图，光控片位于腔体中央，待镀产品片在工件架上。光控片位置与产品片不一致，属于间接控制。光控片镀膜时不动，层间可以旋转，实现切换光控片（位子）目的。光控片是单块环形玻璃，可分成多个位置区域使用。目前，使用的有划分40块。60块可订制。
如图，光控片与待镀产品都在镀膜工件架上。光控片甚至可以是待镀片本身，这种位置接近的控制方式为直接控制。如图，光控片随工件架旋转，测量光路不动，工件架每转动一周，得到一次光控片透过率。
直接光控由于不存在间接光控那样产品片与光控片间膜厚比例及其变化问题，再利用窄带镀膜的自补偿效果，使得直接光控非常擅长于窄带镀膜。膜林特有的光学厚度算法，极值判停准确度高，更是极大提升窄带产品的水平。
派瑞林镀膜用光控，实际是一个单层膜厚度实时测量仪。它的测厚原理与常规光学镀膜用光控的原理是不一样的。由于是单种材料膜层，光谱上，反射率随波数（波长倒数）周期性变化。它的周期反映的是膜层光学厚度n*d的值。光学厚度除以膜层折射率n，即得到膜层物理厚度d。我们知道，对于一段时间信号，可以用傅里叶变换计算出它的频谱。对于周期信号，在频谱图上只有一个频率处有数值。找到该频率，就可以计算出周期。同样的，对于单层膜光谱图实施傅里叶变换，找到频率峰值，即可得到其光学厚度，进而得到物理厚度。由于计算结果是物理厚度，除以镀膜时间就是沉积速率！实在是太有意思了。
这种测厚方式，已经在派瑞林镀膜膜厚监测中实施。
进一步的，如果一块光控片仅监测一种材料镀膜（可以是多层多次镀），通过切换光控片对应材料。可以实现传统光学薄膜的多层膜镀制。它的优点是，层间没有误差传递；单种材料累积厚度会更加准确。就此，膜林已经递交专利申请，于2025.4月进入实际审查阶段。
膜林光控，基本型，波段范围380nm~1100nm。波段扩展1型 380nm~1700nm。波段扩展2型 380nm~2400nm
注意，波段不是越宽越好。一是价格更贵。二，到2400nm的扩展2型，1100~2400nm用的是制冷型探测器，效率低且噪音更大。非必要不建议选。
由于光控系统与镀膜设备紧密耦合，相对晶控来说，复杂度陡升。在设计阶段需要镀膜机设备商大量配合，确保产品可以顺利安装调试。由设备商初步安装，初期调试由膜林人员上门，设备商应学会调试，方便长期合作。用户应学会简单调试，仔细阅读膜林提供的各种光控资料，有不理解的地方马上沟通。光控系统相对复杂，有些概念需要理解。用心是唯一办法，切忌张口就问，问完就忘。膜林公司总结用户问题，完善文档。膜林光控技术文档暂不在网站公布，有需求者，可通过微信联系我司技术人员。
