ИСТИНА

Разработка эффективных алгоритмов решения обратных задач контроля процесса напыления оптических нанопокрытий является ключевой проблемой для дальнейшего совершенствования наиболее сложных покрытий с десятками и сотнями слоев, являющимися важнейшими элементами для практически всех современных систем в оптике, оптоэлектронике, лазерной технике, телекоммуникационной технике, лазерной литографии и многих других высокотехнологичных областях. Актуальность этой проблемы определяется тем, что, с одной стороны, потребности в наиболее сложных многослойных покрытиях с уникальными спектральными свойствами постоянно растут, а, с другой стороны, тем, что новейшие достижения в технологиях напыления покрытий и в развитии систем контроля процесса напыления обеспечивают потенциальную возможность существенного повышения точности контроля данного процесса за счёт применения новых эффективных алгоритмов обработки данных измерений в режиме on-line. Научная новизна проекта состоит в том, что алгоритмы решения обратных задач контроля процесса напыления будут ориентированы на использование принципиально новых схем оптического контроля (мониторинга), которые стали возможными в самое последнее время благодаря существенному продвижению в развитии аппаратной базы систем оптического мониторинга. Помимо этого, в рамках проекта впервые ставится вопрос о разработке математического аппарата для априорной оценки перспективности различных методов оптического мониторинга и сравнения их ожидаемой эффективности.

The development of effective algorithms for solving inverse problems of deposition control of optical nanocoatings is a key problem for a further improvment in the most complicated coatings with dozens and hundreds of layers. Such coatings are essential elements of almost all modern systems in optics, optoelectronics, laser technology, telecommunications technology, laser lithography and many others high-tech areas. The urgency of this problem is determined , on the one hand, by the permanently growing need for the most complicated multi-layer coatings with unique spectral properties.On the other hand, the latest advances in coating deposition technologies and in the development of deposition control systems provide a high potential for a significant increase in the accuracy of process control due to the application of new efficient algorithms for processing measurement data in the on-line mode. The novelty of the project is that the algorithms for solving inverse problems of deposition process control will be focused on using fundamentally new optical monitoring schemes, which have become possible most recently due to significant progress in the development of the optical monitoring systems. In addition, the project for the first time raises the question of developing a mathematical apparatus for an a priori assessment of the viability of various optical monitoring methods and comparing their expected performance.

Ожидаемые результаты включают в себя новые алгоритмы решения обратных задач контроля процесса напыления для систем широкополосного и монохроматического оптического мониторинга с использованием в процессе контроля нескольких чипов мониторинга. Использование таких систем дает возможность уменьшения влияния на аппаратном уровне негативного кумулятивного эффекта накопления ошибок процесса напыления. Результаты должны быть получены как для систем c последовательным использованием нескольких чипов мониторинга, так и для систем, предусматривающих возможность многократного перемещения отдельных чипов мониторинга в позицию контроля и обратно. Важнейшим ожидаемым результатом является также развитие математического аппарата для описания процесса корреляции ошибок при использовании различных схем широкополосного и монохроматического мониторинга, а также для получения оценок силы эффекта самокомпенсации ошибок при различных схемах мониторинга. Для получения указанных выше основных результатов будут разработаны также полные и упрощенные схемы моделирования процесса напыления при различных схемах оптического мониторинга. Полные системы моделирования будут использоваться для отработки алгоритмов решения обратных задач, в то время как упрощенные системы, обладающие существенно более высоким быстродействием, будут применяться для получения априорных статистических оценок степени корреляции ошибок процесса напыления и оценок силы эффекта самокомпенсации ошибок. Все запланированные основные результаты проекта являются абсолютно новыми. Они позволят в существенной мере превзойти достигнутые к настоящему времени лучшие мировые результаты в области создания алгоритмов решения обратных задач, связанных с контролем процесса напыления покрытий на основе методов оптического мониторинга. Результаты проекта могут быть непосредственно применены на практике, поскольку они ориентированы на использование аппаратных возможностей уже существующих наиболее передовых систем оптического мониторинга. Значимость ожидаемых результатов для экономической и социальных сфер определяется тем, что реализация поставленных в проекте задач позволит существенно продвинуться в создании новых типов оптических покрытий для применения в наиболее востребованных областях современных технологий.

У научного коллектива имеется весь набор необходимого оборудования для выполнения проекта. В первую очередь это относится к вычислительной технике и к необходимому программному обеспечению. Кроме того, у ведущих членов научного коллектива, являющихся членами нескольких международных научных сообществ (OSA, SPIE, …), имеется свободный доступ к новейшей научной литературе по тематике проекта. Благодаря многолетнему научному сотрудничеству со многими ведущими экспериментальными группами у нас в стране и за рубежом, у нашего коллектива имеется также доступ к современной экспериментальной информации по тематике проекта. Члены научного коллектива являются постоянными участниками общемосковского семинара по обратным задачам под руководством профессоров А.Б.Бакушинского, А.В.Тихонравова и А.Г.Яголы, что обеспечивает доступ научного коллектива к наиболее актуальной информации в области теории и методов решения обратных некорректно поставленных задач.