什么是光学镀膜?

 2021-01-05        1401

光学镀膜是指在光学零件表面上镀上一层(或多层)金属(或介质)薄膜的工艺过程。在光学零件表面镀膜的目的是为了达到减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等要求。常用的镀膜法有真空镀膜(物理镀膜的一种)和化学镀膜。用物理或化学的方法在材料表面镀上一层透明的电解质膜,或镀一层金属膜,目的是改变材料表面的反射和透射特性。

主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等。它们在国民经济和国防建设中得到了广泛的应用,获得了科学技术工作者的日益重视。例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍地减小,采用高反射比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高,利用光学薄膜可提高硅光电池的效率和稳定性。

一、结构

最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质薄层。在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质。当一束单色平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向由反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅耳公式确定(见光在分界面上的折射和反射)。

二、特点

光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割,膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的,可以是透明介质,也可以是光学薄膜。

吸收介质:可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的,实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多,这是因为,制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,其表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫散射,膜层之间的相互渗透形成扩散界面,由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各向异性,膜层具有复杂的时间效应。

 
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