光学器件减反射膜的设计与制备新稿.docx

光学器件抗反射涂层的设计和制造 概括 作为现代光学的一个重要分支，光学薄膜已广泛应用于工农业等各个领域，在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。作为最重要的一种光学薄膜，减反射膜的发展也受到了更多的关注。 本文对光学薄膜性能的理论计算，包括薄膜的基础理论、单层薄膜的性能计算和多层薄膜的性能计算，已经达到一定程度了解光学薄膜的特性。并且通过掌握光学减反射膜的设计原理、材料选择和工艺，可以对减反射膜有更深入的了解。最后，采用直流反应溅射制备了TiO 2 薄膜，并对其制备工艺进行了探索。利用透射光谱，采用“包络法”计算薄膜的折射率、厚度、吸收系数和消光系数，从而分析薄膜的光学性能。 [相关词] 光学薄膜 光学薄膜 反射膜 磁控辐照原理TiO 2薄膜 介绍 作为现代光学的重要分支，光学薄膜已广泛应用于工业、农业、建筑、交通、医药、军事、天文、红外物理、激光技术等领域，在人们的日常工作和生活中发挥着重要作用。作用越来越重要。在科技日新月异的今天，现代通讯、能源利用、航天技术等领域的飞速发展，对光学薄膜的发展提出了更高的要求。 自 1970 年代以来，薄膜技术取得了突飞猛进的发展。学术和实际应用都取得了丰硕的成果。薄膜技术已成为当代真空技术和材料科学中最活跃的研究领域，在新技术革命中发挥着举足轻重的作用。薄膜技术、薄膜材料和表面科学的结合促进了薄膜产品的全面发展和应用。从发展趋势看，国外电影业方兴未艾，迹象多多。薄膜技术在不久的将来会有重大突破。这必将带动电影产业的更大发展。 近十年来，随着薄膜技术的飞速发展和产业的诸多更大突破，伴随着各类新材料的发展，新的功能不断被发现。这些都具有巨大的发展潜力，为新的技术革命提供了坚实的基础。薄膜技术和薄膜材料除广泛应用于电子器件和大规模集成电路外，还可用于分支磁性薄膜和磁记录介质、绝缘薄膜、介电薄膜、压电薄膜、光学薄膜、光电导模式和传感器薄膜。耐磨、防腐、自润滑膜、各种特殊功能的装饰膜等。作为最重要的一种光学膜，减反射膜的发展也受到了更多的关注，抗反射膜的实际研究——反光膜已成为一项非常有意义的工作。 增透膜用于减少光学元件表面的反射，增加工作波段内光线的透过率。 1930 年代抗反射涂层的发现促进了薄膜光学的早期发展。在所有光学薄膜中，增透膜在推进技术光学方面发挥着最重要的作用。时至今日，它的总产量仍超过所有其他类型的电影。 眼镜、照明、汽车玻璃等传统光学玻璃行业不断推陈出新，现代光纤通信、热成像、微光夜视等光电仪器、CCD相机中的光电传感器等。对反光膜的设计和制备要求越来越高。在太阳能产业中，为了减少光在电池表面的反射损失，增加光的透过率，目前主要采用两种方法：（1）将电池表面腐蚀成有纹理的表面，增加电池表面的光入射。 (2)在电池表面涂覆一层或多层光学特性相匹配的减反射膜。减反射膜的设计直接影响太阳能电池对入射光的反射率，对提高太阳能电池的效率起着非常重要的作用。 由此可见减反射涂层的重要性，因此我们有必要对这个问题进行具体的阐述和分析。 本文主要分为三个部分：第一部分是光学薄膜性能的理论计算；第二部分主要是光学增透膜材料的选择和膜系统的设计；第三部分主要是关于TiO 2 薄膜光学常数的计算和单层SiO 2减反射涂层的初步实现。 1 光学薄膜的基本理论 1.1 薄膜干涉 光学薄膜由薄层介质组成，这是一类通过界面传播光束的光学介质材料。光学薄膜的应用始于 1930 年代。近代以来，光学薄膜已广泛应用于光学和光电子学领域，用于制造各种光学仪器。 光学薄膜大多是根据光的干涉理论设计的，可以用来获得各种光学特性。可以减少表面的反射，增加光学系统的透过率和对比度；或增加表面的反射以减少曝光和高透射，以达到分色和颜色组合的目的；它还可以使不同偏振态的光束具有不同的传播特性，从而实现偏振分束和偏振转换的功能。接下来，我们将使用光程差的概念来具体讨论薄膜的干涉问题。 入射媒质 膜层 基片 界面1 界面2 D A C B 入射光束 图 1-1 薄膜干涉 如图 1-1 所示，1 和 2 分别代表薄膜上下表面与其他介质的界面，分别是介质的折射率、薄膜的折射率和薄膜的厚度。电影。一束单色光以入射角入射到薄膜的界面 1 上，其中一部分在界面 1 上反射，振幅为2 是平行的，两条反射光线相互平行。它们将在无穷远处收敛并干涉。在实验室中，可以用凸透镜将其聚焦在焦平面上进行观察，当然也可以直接用肉眼观察。 反射光的总和是由它们的光程差决定的。根据光程差的定义和几何关系，得到的光程差为： (1-1) 根据折射定律，我们有 (1-2) 将式（3-2）代入式（3-1），得 (1-3) 对应的相位差为 (1-4) 如果不首先考虑光在界面1和2反