《薄膜光学》PPT课件

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1、薄膜光学高劲松中国科学院长春光学精密机械与物理研究所薄膜光学薄膜光学参考书光学薄膜技术，H.A.麦克劳德著，周九林、尹树百译，国防工业出版社1974应用光学薄膜，唐晋发、郑权著，上海科学技术出版社，1984玻璃镀膜，H.K.普尔克尔著，仲永安等译，科学出版社，1988光学薄膜原理，林永昌、卢维强著，国防工业出版社1990薄膜科学与技术手册，田民波、刘德令，机械工业出版社，1991OPTICALTHINFILMSUSERHANDBOOK,JAMESD.RANCOUNT薄膜光学——基础理论你所知道的关于薄

2、膜镀膜镜片滤光片、反射镜牛顿环类金刚石膜薄膜光学——前言光学薄膜的发展历史人类最早发现的五光十色的肥皂泡，水面上彩色斑烂的油膜，两玻璃片间的空气层中常呈现出色彩鲜艳的光环，所有这些现象早在十七世纪就引起了许多自然科学家的注意，他们各自都提出了一些初步解释，但均不令人满意，直到一百五十年以后，即1801年托马斯.杨干涉实验结果以及菲涅耳对此进一步发扬光大以后，上述现象才彻底为人们弄清，物理光学的基础才从此建立起来．今天我们可以说，整部薄膜光学的物理依据就是光的干涉。薄膜光学——前言光学薄膜的发展历史夫琅

3、和费早在1827年制成了可以说是第一批减反射膜，他将经过精细地抛光的平面玻璃一半放在浓硫酸或浓硝酸中腐蚀。将玻璃上的酸液清洗干净之后发现，经酸腐蚀的表面所反射的光强远低于另一半表面的反射光强，即酸经过的那部分玻璃表面失掉了某种成分，形成薄薄一层折射率比玻璃基底折射率低的失泽层，不过玻璃还未遭刻蚀，“因为其适时光仍和另一半表面一样(实际上更高)，以致在透射光中仔细检查也不能找出它们的分界线来，”经过硫酸或硝酸的这种处理之后，有些牌号的玻璃表面呈现美丽鲜艳的色彩；使光沿各种不同的角度入射，则色彩婉如肥皂泡

4、一样变幻无穷。薄膜光学——前言光学薄膜的发展历史1886年瑞利在英国皇家协会报告说：“失泽”的冕玻璃平板，其反射比刚抛光更低原因是玻璃形成了薄薄的一层膜。1891年丹尼斯.泰勒（DennisTaylor）在它的文章中写到，在使用几年后的普通物镜的火石玻璃透镜上“失泽”现象是十分明显的。我们很高兴的是，能够使这种火石玻璃的拥有者放心，通常用怀疑眼光看待的这层使玻璃“失泽”的薄膜，却正是观测者的“挚友”，因为它增加了物镜的透射率。薄膜光学——前言事实上，泰勒发展了一种用化学侵蚀产生“失泽”而制作化学减反膜

5、的方法。目前制备光学应用的薄膜的主要方法是真空蒸发法和溅射法，后者在十九世纪中叶就发现了，而前者可追朔到二十世纪初。但在1930年以前，它们不能作为实用的镀膜方法，因为没有获得高真空的真正适用的抽气机，直到1930年出现了油扩散泵—机械泵抽气系统以后，制造实用的真空镀膜机才成为可能。光学薄膜的发展历史薄膜光学——前言三十年代中期德国的鲍尔和美国的斯特朗先后用真空蒸发方法制备了单层减反射膜，这种简单的减反射膜至今在一般的光学装置上还被大量地应用。折射率为1．52的玻璃敷有折射率为1.38的氟化镁薄膜后，

6、单面的反射损失可从4.2%减少到1.5%左右，例如7块平板系统镀膜后，在参考波长上总的透射率可近似地估计为：T＝(0.97)7＝80.7%．未镀膜：T=(0.92)7=55.7%这比没有经过镀膜处理的系统提高了约25％的透射能量光学薄膜的发展历史薄膜光学——前言前言人类生活在周围充满着光的世界里，光是一种人们无时无刻不遇到的自然现象。更为重要的是：光是信息的重要载体，研究光的本性及其传播规律的学科就是光学。和光打交道，离不开光学薄膜，薄膜光学是现代光学必不可少的基础技术，它是物理光学的一个重要分支。—

7、—专项技术另一方面，由于光学薄膜的制备过程与真空技术、表面物理、材料科学、等离子体技术等等密切相关，所以光学薄膜又可以称得上是一门——综合学科近年来，薄膜光学技术随着现代科学技术的发展而迅速发展，特别是计算机技术给薄膜理论分析带来巨大方便。薄膜光学通过近几十年的发展在以下方面都有了长足的进步：膜系设计薄膜材料测量技术薄膜制备，包括制备方法以及控制手段相关产业等等但是，仍存在许多困难“我们这些在薄膜领域工作的人，在镀膜工艺曾经有过较多的一时难以解释的失败和教训，这些失败往往涉及已经充分研究过的、在一段时

8、间内行之有效的技术……对于诸如此类的困难，除了抱怨天气之外，往往以运气不佳为理由，人们甚至能在镀膜车间看到祈求好运的符标。”-----麦克劳德薄膜光学——前言前言光学薄膜这门学科已成为现代光学不可缺少的一个重要组成部分，没有光学薄膜，许多现代光学装置便无法发挥效能，失去作用，无论在提高或降低反射率、吸收率与透射率方面，在使光束分开或合并方面，或者在分色方面，在使光束偏振或检偏方面，以及在使某光谱带通过或阻滞方面，在调整位相方面等等，光学薄膜均起着至关重要