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光學薄膜有哪些分類及特點呢?

作者: 發布時間:2019-11-29 17:17:18點擊:711

什么是光學薄膜呢?其實光學薄膜就是在其產品上附上薄薄的一層薄膜,根據不同的使用用途,薄膜的效果是不一樣的,主要的光學薄膜器件包括反射膜、減反射膜、偏振膜、干涉濾光片分光鏡等,它們在國強富裕,經濟建設中得到廣泛的應用,獲得了科學技術工作者的日益重視。通常采用減反射膜后可使復雜的光學鏡頭的光通量損失成十倍的減小,采用高反射膜比的反射鏡可使激光器的輸出功率成倍提高,利用光學薄膜可提高硅電池的效率和穩定性等重要性。

光學薄膜根據其用途分類、特性與應用可分為:反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片、偏光片/偏光膜、補償膜/相位差板、配向膜、擴散膜/片、增亮膜/棱鏡片/聚光片、遮光膜/黑白膠等。相關衍生的種類有光學級保護膜、窗膜等種類很多。

光學薄膜一般有表面光滑,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生躍變,但在膜層內是連續的,可以是透明介質,也可以是吸收介質;可以是法向均勻的,也可以是法向不均勻等特點。

但是在實際應用當中薄膜要比理想薄膜復雜得多,這是因為制備時,薄膜的光學性質和物理性質偏離大塊材料,起表面和界面是粗糙的,從而導致光束的漫反射,膜層之間的相互滲透形成擴散界面,由于膜層的生長、結構、應力等原因,形成了薄膜的各種向異性;膜層具有復雜的時間效應。 

反射膜一般可分為兩類,一類是金屬反射膜,一類是全電介質反射膜。此外,還有將兩者結合的金屬電介質反射膜,功能是增加光學表面的反射率。 一般金屬都具有較大的消光系數。當光束由空氣入射到金屬表面時,進入金屬內的光振幅迅速衰減,使得進入金屬內部的光能相應減少,而反射光能增加。消光系數越大,光振幅衰減越迅速,進入金屬內部的光能越少,反射率越高。人們總是選擇消光系數較大,光學性質較穩定的金屬作為金屬膜材料。在紫外區常用的金屬薄材料是鋁,在可見光區常用鋁和銀,在紅外區常用金、銀和銅,此外,鉻和鉑也常作一些特種薄膜的膜料。由于鋁、銀、銅等材料在空氣中很容易氧化而降低性能,所以必須用電介質膜加以保護。常用的保護膜材料有一氧化硅、氟化鎂、二氧化硅、三氧化二鋁等。 金屬反射膜的優點是制備工藝簡單,工作的波長范圍寬;缺點是光損大,反射率不可能很高。為了使金屬反射膜的反射率進一步提高,可以在膜的外側加鍍幾層一定厚度的電介質層,組成金屬電介質反射膜。需要指出的是,金屬電介質射膜增加了某一波長(或者某一波區)的反射率,卻破壞了金屬膜中性反射的特點。


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