光學(xué)薄膜的發(fā)展趨勢(shì)及分類、關(guān)鍵技術(shù)匯總

一、光學(xué)薄膜的定義

由薄的分層介質(zhì)構(gòu)成的，通過(guò)界面?zhèn)鞑ス馐活惞鈱W(xué)介質(zhì)材料，光學(xué)薄膜已經(jīng)廣泛用于光學(xué)和光電子技術(shù)領(lǐng)域，制造各種光學(xué)儀器。

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

平時(shí)戴的眼鏡、數(shù)碼相機(jī)、各式家電用品，或者是鈔票上的防偽技術(shù)，皆能被稱之為光學(xué)薄膜技術(shù)應(yīng)用之延伸。倘若沒(méi)有光學(xué)薄膜技術(shù)作為發(fā)展基礎(chǔ)，近代光電、通訊或是鐳射技術(shù)將無(wú)法有所進(jìn)展，這也顯示出光學(xué)薄膜技術(shù)研究發(fā)展的重要性。

光學(xué)薄膜系指在光學(xué)元件或獨(dú)立基板上，制鍍上或涂布一層或多層介電質(zhì)膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改變光波之傳遞特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經(jīng)由適當(dāng)設(shè)計(jì)可以調(diào)變不同波段元件表面之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。

一般來(lái)說(shuō)，光學(xué)薄膜的生產(chǎn)方式主要分為干法和濕法的生產(chǎn)工藝。所謂的干式就是沒(méi)有液體出現(xiàn)在整個(gè)加工過(guò)程中，例如真空蒸鍍是在一真空環(huán)境中，以電能加熱固體原物料，經(jīng)升華成氣體后附著在一個(gè)固體基材的表面上，完成涂布加工。日常生活中所看到裝飾用的金色、銀色或具金屬質(zhì)感的包裝膜，就是以干式涂布方式制造的產(chǎn)品。但是在實(shí)際量產(chǎn)的考慮下，干式涂布運(yùn)用的范圍小于濕式涂布。濕式涂布一般的做法是把具有各種功能的成分混合成液態(tài)涂料，以不同的加工方式涂布在基材上，然后使液態(tài)涂料干燥固化做成產(chǎn)品。

二、薄膜干涉原理

1.光的波動(dòng)性

19世紀(jì)60年代，美國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)展了電磁理論，指出光是一種電磁波，使波動(dòng)說(shuō)發(fā)展到了相當(dāng)上乘的地步。

由于各種頻率的電磁波在真空中的傳播速度相等，所以頻率不同的電磁波，它們的波長(zhǎng)也就不同。頻率高的波長(zhǎng)短，頻率低的波長(zhǎng)長(zhǎng)。 射線等的波長(zhǎng)（或頻率）的大小，把它們依次排成一個(gè)譜，這個(gè)譜叫電磁波譜。

在電磁波譜中，波長(zhǎng)*長(zhǎng)的是無(wú)線電波，無(wú)線電波又因波長(zhǎng)的不同而分為長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波等。其次是紅外線、可見光和紫外線，這三部分合稱光輻射。在所有的電磁波中，只有可見光可以被人眼所看到?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)約在0.76微米到0.40微米之間，僅占電磁波譜中很小的一部分。再次是X 射線。波長(zhǎng)*短的電磁波是y射線。

光既然是一種電磁波，所以在傳播過(guò)程中，應(yīng)該變現(xiàn)出所具有的特征-----干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象。

2.薄膜干涉

薄膜可以是透明固體、液體或由兩塊玻璃所夾的氣體薄層。入射光經(jīng)薄膜上表面反射后得**束光，折射光經(jīng)薄膜下表面反射，又經(jīng)上表面折射后得**束光，這兩束光在薄膜的同側(cè)，由同一入射振動(dòng)分出，是相干光，屬分振幅干涉。

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