光學薄膜原理簡述，不懂的這會有機會了

所謂光學薄膜是指其厚度能夠光的波長相比擬，其次要能對透過其上的光產(chǎn)生作用。具體在于其上下表面對光的反射與透射的作用。

光學薄膜的定義是：涉及光在傳播路徑過程中，附著在光學器件表面的厚度薄而均勻的介質(zhì)膜層，通過分層介質(zhì)膜層時的反射、透（折）射和偏振等特性，以達到我們想要的在某一或是多個波段范圍內(nèi)的光的全部透過或光的全部反射或是光的偏振分離等各特殊形態(tài)的光。

光學薄膜的特點是：表面光滑，膜層之間的界面呈幾何分割；膜層的折射率在界面上可以發(fā)生躍變，但在膜層內(nèi)是連續(xù)的；可以是透明介質(zhì)，也可以是吸收介質(zhì)；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。實際應用的薄膜要比理想薄膜復雜得多。這是因為：制備時，薄膜的光學性質(zhì)和物理性質(zhì)偏離大塊材料，其表面和界面是粗糙的，從而導致光束的漫散射；膜層之間的相互滲透形成擴散界面；由于膜層的生長、結(jié)構(gòu)、應力等原因，形成了薄膜的各向異性；膜層具有復雜的時間效應。不同物質(zhì)對光有不同的反射、吸收、透射性能，光學薄膜就是利用材料對光的這種性能，并根據(jù)實際需要制造的。

光學薄膜的傳統(tǒng)應用

光學薄膜按應用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學保護膜、偏振膜、分光膜和位相膜。減反射膜，是應用*廣泛的光學薄膜，它可以減少光學表面的反射率而提高其透射率。對于單一波長，理論上的反射率可以降到零，透射率為100%；對于可見光譜段，反射率可以降低到0.5%，甚至更低，以保證一個由多個鏡片組成的復雜系統(tǒng)有足夠的透射率和極低的雜散光?，F(xiàn)代光學裝置沒有一個是不經(jīng)過減反射處理的。由于其具有極低的反射率和鮮艷的表面顏色，現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪械难坨R普遍都鍍有減反射膜。

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高反射膜

能將絕大多數(shù)入射光能量反射回去。當選用介質(zhì)膜堆時，由于薄膜的損耗極低，隨著膜層數(shù)的不斷增加，其反射率可以不斷地增加（趨近于100%）。這種高反射膜在激光器的制造和激光應用中都是必不可少的。

能量分光膜

可將入射光能量的一部分透射，另一部分反射分成兩束光，據(jù)涂布在線了解，*常用的是T:R=50:50的分光膜。

光譜分光膜

可將入射光中一部分光譜的能量透射，另一部分光譜的能量反射，將長波能量反射、短波能量透射的叫做短波通截止濾光膜；將長波能量透射、短波能量反射的叫長波通截止濾光膜。利用它們可以把一束光分成不同的顏色。

帶通濾光片

只允許一個譜段（可能比較寬，也可以相當窄）的光透過，它是光波的帯通濾波器。窄帯通濾波器在光學儀器中具有獲得單色光和抑制系統(tǒng)光學背景的作用，在光學、醫(yī)學、刑偵、通訊、生化等領(lǐng)域有廣泛應用。超窄帶濾光片在光通信中成功地應用于制造密集型的波分復用器（DWDM），從而推動了光通信的發(fā)展。寬帶通濾光膜*近*成功的應用是用于制造低輻射玻璃，可以用于發(fā)展一種反射能量而又可透過太陽光的建筑窗口玻璃。涂布在線認為，這在能源費用不斷上漲的今天，必將發(fā)展成一個大的產(chǎn)業(yè)。

新型光學薄膜的典型應用

現(xiàn)代科學技術(shù)特別是激光技術(shù)和信息光學的發(fā)展，光學薄膜不僅用于純光學器件，在光電器件、光通信器件上也得到廣泛的應用。近代信息光學、光電子技術(shù)及光子技術(shù)的發(fā)展，對光學薄膜產(chǎn)品的長壽命、高可靠性及高強度的要求越來越高，從而發(fā)展了一系列新型光學薄膜及其制備技術(shù)，并為解決光學薄膜產(chǎn)業(yè)化面臨的問題提供了**的解決方案。包括高強度激光器、金剛石及類金剛石膜、軟X射線多層膜、太陽能選擇性吸收膜和光通信用光學膜等。

照明領(lǐng)域的冷光膜

照明領(lǐng)域現(xiàn)在使用非常廣泛的是石英鹵素燈, 它具有體積小、發(fā)光效率高、光衰小、壽命長、顯色指數(shù)高的優(yōu)點，特別是采用光學薄膜技術(shù)制成的“定向冷反射鹵鎢燈”，由于其光源發(fā)出的紅外光被透射，而可見光被定向反射的優(yōu)勢, 得到了越來越廣泛的應用，無論是工業(yè)照明(放映燈、投影燈、醫(yī)用燈、背投影電視光源等)，商業(yè)照明(商場、飯店、珠寶、服裝等),還是家庭照明(裝飾裝潢)，市場前景光明。

其中的核心技術(shù)就是在冷反射杯的鍍膜技術(shù)得到了**的成功應用，使得鍍有反射可見、透射紅外的冷光杯具有明顯的先進性，用僅有國際價格十分之一的國產(chǎn)改裝設(shè)備，采用具有中國特色的鍍膜技術(shù)和工藝，使得冷光杯具有極大的優(yōu)勢，性價比居世界前列，世界上幾乎所有照明巨頭的冷光(燈)都從中國采購，中國的年出口量在3億元以上。

冷光膜的原理和研究

冷光膜的設(shè)計原理是要求能夠盡可能高的反射可見光，而透射紅外光，鍍在弧形反光碗上，使反射的光亮很高，而紅外幅射熱則大大減少，從而降低了光束的溫度。用這種技術(shù)制作的照明射燈就稱為冷光燈。冷光膜實際上是一種長波通的寬帶反射膜，要有一定的可見區(qū)反射帶寬和長波良好的通帶，可用高反射膜與光譜分光膜的設(shè)計原理作為解決方案。 為了得到在可見區(qū)較寬的反射帶, 可用兩個方法解決：

1：設(shè)計不同中心波長的高反射膜系, 并把它們的高反射帶連起來, 以得到寬的高反射帶。

2：設(shè)計膜層厚度按幾何級數(shù)或按算術(shù)級數(shù)遞變的膜系，其設(shè)計的目的是構(gòu)成一個中心波長不斷變化的膜系，以得到寬帶高反射膜。

為了得到紅外區(qū)高的透射率，可采用合適的紅外透明膜料以及通帶匹配層技術(shù)來達到。需要指出的是，反射帶的寬度的定位，對于冷光燈的綜合光譜、色溫、照度、光通量都有重要影響，必須根據(jù)需要進行特別設(shè)計和控制。

冷光膜的分類

鍍制冷光膜的反光碗由于選擇的鍍膜材料不同，其特性及應用范圍也不同。

軟膜

鍍膜材料為ZnS-MgF2組合。其特點為制作方便，工藝成熟；缺點牢固度、耐水性、耐溫性、持久性較差，如使用離子輔助鍍膜技術(shù)可改善其特性。常用于使用要求較低的場合，應用于使用壽命1000h 以下的冷光射燈。

半硬膜

鍍膜材料為ZnS-SiO 組合。這對材料的組合非常有價值，有些文獻報道一氧化硅和硫化鋅由于應力不匹配，容易膜裂，故不宜作為高低折射率材料搭配。而現(xiàn)在的研究證明，由于采取必要而獨特的工藝制備技術(shù)，所以此類膜層非常牢固，耐水性、耐溫性也很理想，其膜層可經(jīng)受沸水蒸煮，由此膜料制作在冷光射燈，使用壽命在2000h 以上。它已作為冷光膜的優(yōu)選膜料，同理也可重點推薦用于其它鍍膜制品。

硬膜

鍍膜材料為T iO2-SiO2 組合。此組合的膜層各項性能指標良好，可用于使用條件很苛刻的冷光膜產(chǎn)品，如電影放映機反光碗，使用壽命4000h 等級的冷光射燈領(lǐng)域，缺點是對設(shè)備的要求高,制作工藝復雜,制作成本較高。

光學薄膜的制備技術(shù)

光學薄膜的制備技術(shù)是把薄膜材料按照一定的技術(shù)途徑和特定的要求沉積為薄膜。光學薄膜可以采用物**相學沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)和化學液相沉積(CLD)3種技術(shù)來制備，物**相學沉積(PVD)制備光學薄膜這一技術(shù)目前已被廣泛采用，從而使各種光學薄膜在各個領(lǐng)域得到廣泛的應用，下面涂布在線著重介紹這一制備技術(shù)。

物**相學沉積(PVD)

物**相沉積是光學薄膜制備的主流技術(shù)，物**相沉積法，簡單地說是在真空環(huán)境中加熱薄膜材料使其成為蒸汽，蒸汽再凝結(jié)到溫度相對低的基片上形成薄膜。PVC需要使用真空鍍膜機，制造成本高，膜層厚度可以**控制，膜層強度好。PVD制備光學薄膜這一技術(shù)目前已被廣泛采用，從而使各種光學薄膜在各個領(lǐng)域得到廣泛應用。在PVD方法中，根據(jù)膜料汽化方式的不同，又分為熱蒸發(fā)、濺射、離子鍍及離子輔助鍍技術(shù)。其中，光學薄膜主要采用熱蒸發(fā)及離子輔助鍍技術(shù)，濺射及離子鍍技術(shù)用于光學薄膜制備是近幾年發(fā)展起來的。

化學氣相沉積(CVD)

化學氣相沉積(CVD)一般需要較高的沉積溫度，而且在薄膜制備前需要特定的先驅(qū)反應物，通過原子、分子間化學反應的途徑來生成固態(tài)薄膜的技術(shù)，CVD技術(shù)制備薄膜的沉積速率一般較高。但在薄膜制備過程中也會產(chǎn)生可燃、有毒等一些副產(chǎn)物。

化學液相沉積(CLD)

化學液相沉積(CLD)工藝簡單，制造成本低，但膜層厚度不能**控制，膜層強度差，較難獲得多層膜，還造成廢水、廢氣污染的問題。

光學薄膜的應用前景

光電信息產(chǎn)業(yè)中*有發(fā)展前景的通訊、顯示和存儲三大類產(chǎn)品都離不開光學薄膜，如投影機、背投影電視機、數(shù)碼照相機、攝像機、DVD，以及光通訊中的DWDM、GFF濾光片等，光學薄膜的性能在很大程度上決定了這些產(chǎn)品的*終性能。光學薄膜正在突破傳統(tǒng)的范疇，越來越廣泛地滲透到從空間探測器、集成電路、生物芯片、激光器件、液晶顯示到集成光學等各學科領(lǐng)域中，對科學技術(shù)的進步和全球經(jīng)濟的發(fā)展都起著重要的作用，研究光學薄膜物理特性及其技術(shù)已構(gòu)成現(xiàn)代科技的一個分支——薄膜光學。光學薄膜技術(shù)水平已成為衡量一個國家光電信息等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展水平的關(guān)鍵技術(shù)之一。

增透減反AR膜，主要也是為了應對國內(nèi)大的風砂。像塵、砂，都會對增透膜產(chǎn)生劃痕方面的影響。這個是增透膜耐濕冷、耐摩擦方面的情況

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學儀器及其零配件?的高科技企業(yè)，公司成立２００５年，專業(yè)的光電鍍膜公司，公司產(chǎn)品主要涉及光學儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡等光學鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框等。