Filtres interférentiels à propriétés optiques spatialement maitrisées

par Laëtitia Abel-Tiberini

Thèse de doctorat en Physique. Sciences de la matière. Optique, image et signal

Sous la direction de Michel Lequime et de Frédéric Lemarquis.

Soutenue en 2005

à Aix-Marseille 3 .

mots clés

• Couches minces -- Propriétés optiques
• Spectrophotomètres
• Filtres optiques

Résumé

Les propriétés optiques des empilements multicouches dépendent de l'épaisseur de chaque couche. Les techniques de dépôt donnent toutes une répartition naturelle de l'épaisseur non uniforme qu'il convient de maîtriser pour garantir l'uniformité ou au contraire moduler spatialement les propriétés optiques. Cette maîtrise impose le développement de deux outils qui sont, d'une part, la modélisation de l'épaisseur déposée, et d'autre part, un banc de caractérisation spatiale et spectrale des échantillons. Un ajustement du modèle sur la mesure de monocouche de chaque matériau permet d'optimiser les configurations de dépôt propres à chaque application. Nous montrons ainsi comment l'inclinaison du substrat permet d'accroître l'uniformité du dépôt. A l'opposé, nous présentons un mécanisme pour la réalisation par masquage des filtres variables à lignes d'iso-épaisseur rectilignes, le modèle permettant ici de définir le mouvement du masque.

Titre traduit

Thin film filters with spatially controlled optical properties

Résumé

Optical properties of thin films depend on thickness of each layer. All coatings technologies result in a non uniform thickness distribution. This distribution must be controlled to ensure the uniformity or, on the other side, to spatially modulate optical properties. This requires the development of two tools. The first one is a model which describes the coated thickness distribution, as the second one is an optical set-up for spectrally and spatially resolved measurement of samples. A fit of this model on the measurement of a single layer of each material, allow us to optimise the configuration of the coating chambers for any kind of applications. In this way, we demonstrate how the tilt of the substrate allows us to improve the uniformity. On the contrary, we propose a mechanism to perform a straight iso-thickness lines variable filter by the mean of a mask. In this last case, the model allows us to define the mask translation law.