光学薄膜-基础知识

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1、光学薄膜----基础知识介绍光是什么？光是一种电磁波，（在真空中的）可见光波长范围是700~400nm；红外光为约700到107nm量级;紫外光1-400nm；比紫外光短的还有X射线、γ射线（<0.001nm）等；而比红外长的就是我们熟悉的无线电波什么叫光的干涉？物理定义：当2个或多个光波（光束）在空间叠加时，在叠加区域内出现的各点强度稳定的强弱分布现象。产生的条件：1、光波产生的相位差固定不变2、光波的振幅不能相互垂直3、光波的频率要一致什么叫做光学薄膜？所谓光学薄膜，首先它应该是薄的然后它应该会产生一定光学效应的那么要薄到什么程度呢？定性的讲：它的厚度应该

2、和入射光波长可以相比拟的物理意义上讲：能引起光的干涉现象的膜层与镀膜技术密切相关的产业眼镜镀膜----AR幕墙玻璃----AR滤光片液晶领域----ITO膜车灯、冷光镜、舞台灯光滤光片光通信领域：DWDM、光纤薄膜器件红外膜激光领域----激光反射腔高反射膜CD、DVD驱动器投影显示数码领域光学薄膜在光学系统中的作用提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、高反射膜。实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通滤光片、长波通、短波通滤光片。实现某些特定功能。如ITO

3、透明导电膜、保护膜等当前最热门的应用领域1、数码相机用的IR-CUT2、投影显示光学系统----包括LCD、DLP、LCOS3、光通讯：DWDM(densewavelenghdivisionmultiplexer)滤光片4、减反射膜----永远的热门一、光学薄膜的类型我们根据其作用，可以简单的分为1、减反射膜或者叫增透膜2、分束膜3、反射膜4、滤光片5、其他特殊应用的膜一、减反膜1、减反膜的作用增加光学系统透过率减少杂散光提高象质增加作用距离一、减反膜2、减反膜按层数分类单层减反膜双层减反膜一、减反膜多层减反膜一、减反膜一、减反膜3、另一种分类单点减反宽波段减

4、反（超宽波段）双波段减反宽角度减反减反膜几个重要的技术指标使用的波段使用的角度或者角度范围剩余反射率要求使用环境在激光领域还有激光阈值要求二、分束膜一般来讲，分束膜总是倾斜使用，常用的是45度。分束膜有两种：中性分束膜（也就是一般讲的消偏振NPBS）、偏振分束膜（也就是通常讲的PBS）。中性分束镜有两种结构：平板型和棱镜型。而PBS一般都用棱镜。平板结构由于不可避免的象散问题所以只用于中低要求的光学装置。二、分束膜正确错误NPBSPBS二、分束膜分束膜根据镀膜材料还有金属分束镜和介质分束镜两种。两种分束镜各有各的优缺点，可以根据不同的使用要求和工艺水平采用不同

5、的类型。二、分束膜金属分束镜的优缺点优点：中性好，光谱范围宽、偏振效应小、制作简单缺点：吸收大、激光阈值低使用注意事项：光的入射方向二、分束膜介质分束镜的优缺点优点：吸收小，几乎可以忽略缺点：光谱范围窄、偏振分离明显、角度效应明显二、分束膜两类分束镜的曲线三、滤光片一般我们把改变光束性质或者颜色的膜叫做滤光膜。常见的有：1、干涉截止滤光片2、带通滤光片3、金属滤光片4、负滤光片三、滤光片1、干涉截止滤光片要求某一波长范围的光束高透，而偏离这一区域的光束骤然变为截止------我们把这中类型的膜叫干涉截止滤光片。此类膜有着广泛的用途，例如照明上用的冷光碗上的冷光

6、膜、舞厅里色彩变幻的旋转灯以及我们在做的IR-CUT都属于此类。1．透射曲线开始上升(或下降)时的波长以及此曲线上升(或下降)的许可斜率2．高透射带的光谱宽度、平均透射率以及在此透射带内许可的最小透射率3．具有低透射率的反射带(抑制带)的光谱宽度以及在此范围内所许可的最大透射率。干涉截止滤光片的几个重要指标干涉截止滤光片的分类可以分为长波通和短波通两类，见下图四、带通滤光片从光学薄膜的角度来讲，最有意义的进展是1899年出现的法布里-珀珞干涉仪。它是干涉带通滤光片的一种基本结构。而自从1940年出现金属-介质滤光片以来，它已经在光学、光谱学、激光、天文物理学等

7、各个领域得到了广泛的应用。四、带通滤光片法布里—珀珞的结构四、带通滤光片带通的主要参数λ0——中心波长，或峰值波长Tmax——中心波长透射率，或，峰值透射率2⊿λ——透过率为峰值透过率一半的波长宽度，也称通带半宽度，有时也用2⊿λ/λ0表示相对半宽度四、带通滤光片根据膜层的不同，可分为金属滤光片全介质滤光片双半波、三半波全介质滤光片金属诱导透射滤光片介质带通滤光片的结构为：介质反射膜/间隔层/介质反射膜/间隔层/介质反射膜．但是滤光片也可以是混合结构，例如用一层金属膜如银膜代替两间隔之间的介质反射膜形式如下：介质反射膜/间隔层/金属膜/间隔层/介质反射膜这是金

8、属诱导透射滤光片的基本形式这种滤光片的