光学薄膜及其应用解析课件

薄膜原理与技术蒋玉蓉yrkitty@68913073-802膜原理与技术蒋玉蓉yrkitty@68参考书目1.唐晋发、顾培夫等，现代光学薄膜技术，浙江大学出版社，20062.卢进军、刘卫国等，光学薄膜技术，电子工业出版社，20113.唐晋发、顾培夫,薄膜光学与技术,机械工业出版社,19894.林永昌、卢维强，光学薄膜原理，国防工业出版社，19905.李正中，薄膜光学与镀膜技术，台湾艺轩图书出版社，20016.顾培夫,薄膜技术，浙江大学出版社,19907.H.K.Pulker,CoatingsonGlass,Rlsevier19849.H.A.Macleod,ThinFilmOpticalFilters(2nd,3rded.),AdamHilger,Bristol,1986,2002参考书目1.唐晋发、顾培夫等，现代光学薄膜技术，浙江大学出版

图像融合需要红绿蓝滤光片图像融合需要红绿蓝滤光片光学薄膜及其应用解析ppt课件镜头炫光下造成画面的影响镜头前镀膜减少炫光的产生,也強化了画面的明亮度镜头炫光下造成画面的影响镜头前镀膜减少炫光的产生,也強化了防眩光吸收膜

有吸收的减反射薄膜LCD玻璃防眩光吸收膜有吸收的减反射薄膜LCD玻璃光学薄膜及其应用解析ppt课件用高速电子流轰击原子中的内层电子而产生的电磁辐射远红外线9～600mm0.15～0.01ev由炽热物体、气体中红外线1.0nm～8mm1.2～0.15ev放电或其它光源激近红外线0.7～1.0mm1.8～1.2ev发分子或原子等微可见光区0.4～0.7mm3.1～1.8ev观客体所产生的电近紫外0.2～0.4mm6.2～3.1ev磁辐射远紫外0.03～0.2mm41.4～6.2ev

x射线0.1nm～0.03mm12000～42evγ射线1.0pm～0.1nm1.2E6～12000ev放射性原子衰变发出的电磁辐射或高能粒子碰撞产生的电磁辐射电磁波谱用高速电子流轰击原子中的内层电子而产生的电磁辐射远红外线9～什么是光学薄膜Optical

thinfilms,Opticalcoatings,Opticallayers光学薄膜是在光学元件上或独立基板上镀上特定的膜质来改变光波传递的特性。一课程介绍当光在膜层中的干涉现象可被侦测到时，我们认为这层膜是薄的。Q：薄膜有什么特点？Q：那么要薄到什么程度呢？光学薄膜由光的干涉作用达到效果什么是光学薄膜Opticalthinfilms,O薄膜光学原理应用制作检测薄膜原理与技术课程目的：薄膜光学原理应用制作检测薄膜原理与技术课程目的：折射率为1．52的玻璃敷有折射率为1.38的氟化镁薄膜后，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％的透射能量折射率为1．52的玻璃敷有折射率为1.38的氟化镁薄膜后，单

常用光学薄膜

单层MgF2增透膜

红外增透膜1、增透膜2、反射膜3、分光膜常用光学薄膜光学薄膜在光学系统中的作用提高光学效率减少杂光

高反射镜减反射镜实现光束的调整或再分配

分光镜分色镜通过波长的选择性透过提高系统信噪比

截止滤光片

带通滤光片光学薄膜在光学系统中的作用提高光学效率减少杂光高反射镜高反射镜金属膜反射镜金属有高的反射率，吸收值大常用银金铝反光镜，梳妆镜介电质膜高反射镜吸收值小，有极高的反射率高功率反射镜高锐度反射镜只取反射光，尽量减少透射光高反射镜金属膜反射镜金属有高的反射率，吸收值大常用银金铝介电减反射镜减少光学元器件表面的反射光，提高透射光减反膜的作用增加光学系统透过率减少杂散光提高象质减反膜的应用日常生活中运用最为广泛如眼镜、显示器、屏幕等等减反射镜减少光学元器件表面的反射光，提高透射光减反膜的作用增双色分光镜原理图偏振分光镜原理图SP中性分光镜分光镜中性分光镜双色分光镜

偏振光分光镜双色分光镜原理图偏振分光镜原理图SP中性分光镜分光镜中性双色在某波段不透光而相邻的另一波段有很高的透射率的一种光学器件截止滤光片长波通滤光片短波通滤光片实际应用：冷光镜、彩色分光膜等在某波段不透光而相邻的另一波段有很高的透射率的一种光学器件截带通滤光片指某波段域内透射率很高而其两旁透射率甚低的滤光片典型结构：Fabry-Perot型滤光片Transmittance%实际应用：光纤通讯行业，数码，投影仪等带通滤光片指某波段域内透射率很高而其两旁透射率甚低的滤光片典UsingOpticInfoBase

AdaptiveOptics

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TopicsinthisIssueAdaptiveOpticsMicroscopyTop4．二十世纪七十年代,利用计算机进行膜系设计1．现象:薄膜现象及模仿应用2．1873年麦克斯出版了巨著《论电与磁》奠定了分析薄膜光学问题的全部理论基础3．光学薄膜的快速发展，1930年油扩散泵二薄膜光学发展的历史及现状７．迄今已经形成独立的学科，成熟的技术，全自动的工业化生产５．二十世纪八十年代，电子束蒸发技术的应用６．二十世纪九十年代，离子镀膜技术4．二十世纪七十年代,利用计算机进行膜系设计1．现象:三光学薄膜的原理：干涉两束光产生干涉的条件：频率相同振动方向一致位相相同或位相差恒定光学薄膜有改变电磁波的路径的特性光学薄膜很薄时就会产生干涉，当光学薄膜很厚时就产生不了干涉当我们把很薄的膜组合起来就有很多新的特性产生.三光学薄膜的原理：干涉两束光产生干涉的条件：频率相同振动方薄膜的双光束干涉薄膜的双光束干涉如果先不考虑光在界面1、2上反射时的相位跃变，则当光程差为时，将产生相长干涉；而当时，将产生相消干涉。如果先不考虑光在界面1、2上反射时的相位跃变，则当光程差为时四薄膜光学的研究内容RT（1）光学薄膜的结构四薄膜光学的研究内容RT（1）光学薄膜的结构（2）薄膜光学研究的基本内容：光在某种介质层中的传播规律：即反射率(R)、

透射率（T）、相位（ψ

）、吸收率（A）、偏振（P）等特性。（3）光学薄膜的基本分类（2）薄膜光学研究的基本内容：光在某种介质层中的传播规律：即光学薄膜及其应用解析ppt课件光学薄膜及其应用解析ppt课件五光学薄膜的应用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透明导电膜、保护膜等五光学薄膜的应用光学薄膜在光学系统中的作用：提高光学效率、与镀膜技术密切相关的产业镀膜眼镜幕墙玻璃滤光片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投影显示与镀膜技术密切相关的产业镀膜眼镜光学薄膜在液晶投影显示中的应用光学薄膜在液晶投影显示中的应用光学薄膜在液晶投影显示中的应用高效率的减反射膜与高反射膜冷光镜及红外、紫外截止滤光片

偏振光转换用膜分色与合色光学薄膜

液晶投影显示系统中，几乎所有的典型的光学薄膜都得到了应用。光学薄膜在液晶投影显示中的应用高效率的减反射膜与高反射膜冷光光学薄膜在投影机上的各种应用减反膜，偏振分光膜高射反膜减反膜，分色膜，截止带通滤光膜光学薄膜在投影机上的各种应用减反膜，偏振分光膜高射反膜减反膜

冷反光镜:灯泡、液晶板、薄膜偏振片、位相片隔热等偏振片:PCS、预偏和偏振器,特别是宽角宽波段PBS截止滤光片:白光分成R,G,B或合成彩色图像；修饰颜色；色轮等ARCoatings:各种透光元件,在TIR棱镜中的宽角AR膜反射镜:各种反射元件,在光管中的大角度反射镜消偏振膜:在Philips棱镜中的消偏振分色合色截止滤光片位相膜:

补偿液晶板不同波长的相位差，提高对比度

薄膜在投影显示中的应用

薄膜在投影显示中的应用DWDMfilter工作原理光学薄膜在光通信领域的应用以光通信中DWDMfilter为代表的光学薄膜应用是目前光学薄膜技术最高水平的代表。DWDMfilter主要技术指标中心波长：1550nm;带宽4nm(100GHz)温漂：0.1nm/1000C插入损耗：0.2db透过率约为95%隔离度高DWDMfilter工作原理光学薄膜在光通信领域的应用以DWDMfilter制作关键技术的解决例如：解决无温漂、基板测温、低损耗基底材料、镀膜材料温度监控：热像仪、激光测温工艺手段德国Leybold：APS源、电子枪日本Optorun：电子枪+离子辅助美国Ion-tech：离子束溅射DWDMfilter制作关键技术的解决例如：解决无温漂、眼镜镜片：·镜片材料主要是氧化物如二氧化硅，氧化镁，氧化锌，氧化铝，氧化钠，氧化钾等等。·UV光学白片添加少量的氧化钛或氧化铈等吸收紫外线，最普遍防紫外线优质白色镜片·光学玻璃成分中添加卤化银等化合物使镜片在紫外线照射下分解成银河卤素原子，颜色由浅变深。·有色玻璃镜片主要是镀了不同的氧化物产生颜色起到一定的作用，如添加氧化锰，氧化铁，氧化镍等着茶色作太阳镜防眩光。眼镜镜片：太阳能电池·裸硅表面的反射率在30%以上·将电池表面腐蚀成绒面或者多孔状(增加光与半导体表面作用的次数,同时会使电池温度升高)·镀上减反射膜(SiO2/SnO2/TiO2/SiNx/SiCx等)太阳能电池ITO镀膜·氧化铟锡（即IndiumTinOxide,简称ITO）材料是一种n型半导体材料，在In2O3掺入SnO2.·具有高的导电率、高的可见光透过率、高的机械硬度和化学稳定性·液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、电致发光显示器（EL/OLED）、触摸屏（TouchPanel）、太阳能电池以及其它电子仪表的透明电极最常用的材料。ITO镀膜带有ITO薄膜层控制液晶的运动带有ITO薄膜层控制液晶的运动镀膜玻璃E值：辐射率。辐射率是指透过玻璃的远红外线与入射远红外线之比。辐射率越小，通过膜层反射回去的热量越多，隔热效果越好。K值（U值）：是指在稳定传热条件下，玻璃两侧空气温度差为1℃时，单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量，以W/m2表示。K值越低，说明中空玻璃的保温隔热性能越好，节能效果越显著。G值：G值是太阳能获得值（遮荫系数）。它是用来衡量太阳能总透过率的量。南方地区要求G值越低越好，北方地区要求G值越高越好。参数解释：镀膜玻璃E值：辐射率。辐射率是指透过玻璃的远红外线与入射远红阳光控制膜

CrNx/NiCrNx

Si3N4

SnO2GLASS特点：1、造价高，抗磨损；2、颜色：银白色、蓝色、金色和棕色；3、透光度：8-20%；4、g值：0.2-0.3。

TiO2CrNx/NiCrNx

Si3N4GLASS

Si3N4特点：1、造价高，抗磨损；2、颜色：银白色、灰色、蓝色、绿色和棕色；3、透光度：8-40%；4、可钢化，且颜色不会变化。欧洲市场流行的膜系可热处理的膜系阳光控制膜CrNx/NiCr标准Low-E膜

ZnO

Ag

TiO2GLASS

NiCrOx

Si3N4特点：1、透光度：83%；2、E值：＜0.06；3