ISO 9211-22024 光学和光子学光学涂层第2部分光学性能标准立项发展报告

光学和光子学光学涂层第2部分：光学性能标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:OpticsandPhotonics—OpticalCoatings—Part2:OpticalProperties摘要光学涂层技术是现代光学与光子学产业的核心基础技术之一，广泛应用于激光系统、精密测量仪器、生物医学设备、半导体制造装备以及消费电子等领域。涂层的光学性能直接决定了光学系统的整体功能与质量水平。随着镀膜技术的持续进步和应用领域的不断拓展，国际社会对光学涂层光学性能测试与评价方法的统一化和规范化需求日益迫切。在此背景下，国际标准化组织（ISO）发布了ISO9211-2:2024《光学和光子学光学涂层第2部分：光学性能》。本报告对该标准的立项背景、技术内容、修订要点、应用价值及主要参与单位进行全面梳理与分析。报告指出，该标准的发布标志着光学涂层光学性能评价体系在术语定义、测试方法、环境适应性试验和产品标识等方面实现了系统性升级，对促进国际贸易、推动技术创新和保障产品质量具有重要的指导意义。未来，随着智能化、精密化和功能化涂层技术的快速发展，该标准体系将持续演进完善。关键词：光学涂层；光学性能；国际标准；ISO9211；标准化；光学薄膜；镀膜技术Keywords:Opticalcoatings;Opticalproperties;Internationalstandards;ISO9211;Standardization;Opticalthinfilms;Coatingtechnology一、引言1.1研究背景光学涂层（OpticalCoatings），又称光学薄膜，是指通过在光学元件表面沉积一层或多层介质薄膜、金属薄膜或二者的组合，以实现增透、反射、分光、滤光、偏振调控等特定光学功能的薄膜结构。光学涂层技术广泛应用于各类光学系统中，是激光技术、光通信、精密仪器、航空航天遥感、生命科学检测等战略性新兴产业的重要支撑。然而，长期以来，不同国家和地区在光学涂层光学性能的测试方法、评价指标和表达方式上存在差异，导致产品质量对比困难、技术交流受阻、国际贸易壁垒增加等问题。为实现全球范围内光学涂层性能评价的统一和互认，国际标准化组织ISO/TC172/SC3（光学和光子学技术委员会光学材料与元件分技术委员会）负责组织制定了ISO9211系列标准。1.2标准基本信息ISO9211-2:2024《光学和光子学光学涂层第2部分：光学性能》（Opticsandphotonics—Opticalcoatings—Part2:Opticalproperties）由国际标准化组织（ISO）于2024年2月6日正式发布，标准状态为现行有效。该标准属于ISO9211系列标准的重要组成部分，分类号为光学设备，语言为英语，由ISO中央秘书处负责出版发行。1.3报告目的本报告旨在全面呈现ISO9211-2:2024标准的立项背景、技术内容、修订演进与应用前景，为相关企业和科研机构正确理解和有效实施该标准提供参考依据。二、标准立项背景与编制过程2.1ISO9211系列标准体系概述ISO9211系列标准是国际光学涂层领域最重要的基础性标准体系，目前包含以下组成部分：-ISO9211-1:2018《光学和光子学光学涂层第1部分：定义》-ISO9211-2:2024《光学和光子学光学涂层第2部分：光学性能》-ISO9211-3:2008《光学和光子学光学涂层第3部分：环境耐久性》-ISO9211-4:2012《光学和光子学光学涂层第4部分：规定的试验方法》其中，ISO9211-2作为光学涂层光学性能的核心规范文件，在整个标准体系中处于承上启下的关键位置：它在第1部分定义的术语体系基础上，规定了光学性能的具体测试方法和评价指标，同时为第3部分的环境耐久性试验和第4部分的具体试验方法提供了性能判定依据。2.2标准修订背景ISO9211-2:2024是对ISO9211-2:2010的修订升级。自2010版标准发布以来，光学涂层技术经历了快速发展，主要体现在以下几个方面：1.新型镀膜技术不断涌现：离子辅助沉积（IAD）、磁控溅射、原子层沉积（ALD）等先进镀膜技术的广泛应用，使得光学涂层的性能指标大幅提升，光谱覆盖范围从深紫外延伸至远红外。2.应用领域持续拓展：高功率激光系统、深紫外光刻设备、量子光学器件、增强现实（AR）和虚拟现实（VR）设备等新兴应用对光学涂层的光学性能提出了更高的要求。3.测试技术进步：分光光度计精度提升、椭圆偏振测量技术的完善、以及激光损伤阈值测试方法的标准化，为光学性能的更精确评价提供了技术手段。4.国际协调需求增强：全球经济一体化进程加速，各国在光学产品贸易中对统一的性能评价标准的需求愈加迫切。在此背景下，ISO/TC172/SC3委员会于2020年正式启动对ISO9211-2:2010的系统修订工作。2.3编制过程ISO9211-2:2024的修订工作遵循ISO/IEC导则规定的标准制定程序，经历了以下几个主要阶段：1.立项建议阶段（2020年）：SC3委员会根据成员国提案和各成员国投票结果，正式确定修订ISO9211-2的立项计划（项目编号：ISO/NP9211-2）。2.工作组草案阶段（2021年）：成立专项工作组（WG），由各成员国推荐专家组成起草小组，在充分研究现有技术发展和市场需求的基础上形成工作组草案（WD）。3.委员会草案阶段（2022年）：经过多轮讨论和修改，形成委员会草案（CD），分发至各成员国征求意见，并根据反馈意见进行了多轮修订。4.国际标准草案阶段（2023年）：在委员会草案获得通过后，形成国际标准草案（DIS），提交各成员国进行正式投票。5.最终国际标准草案阶段（2023年底）：DIS获得通过后，形成最终国际标准草案（FDIS），进入最终批准阶段。6.正式发布阶段（2024年2月）：经ISO中央秘书处最终审核，于2024年2月6日正式发布为国际标准。三、标准主要内容3.1范围与适用对象ISO9211-2:2024规定了光学涂层光学性能的测试和评价方法，适用于各类光学元件表面涂层的反射率、透射率、吸收率、散射等光学性能参数的测定。该标准适用于但不限于以下类型的光学涂层：-增透膜（减反射膜）-高反射膜-分光膜（包括偏振分光膜和非偏振分光膜）-滤光片（包括带通滤光片、截止滤光片、负滤光片等）-偏振控制涂层3.2规范性引用文件该标准在技术内容上引用了一批重要的国际标准文件，主要包括：-ISO9211-1:2018《光学和光子学光学涂层第1部分：定义》-ISO9211-3《光学和光子学光学涂层第3部分：环境耐久性》-ISO9211-4《光学和光子学光学涂层第4部分：规定的试验方法》-ISO13696《光学和光子学光学涂层散射测试方法》-ISO15368《光学和光子学光学元件和系统光学涂层反射率和透射率的测量》3.3核心技术内容ISO9211-2:2024的主要技术内容包括以下几个方面：（1）光学性能参数的标准化定义与表达标准系统定义了光学涂层各项光学性能参数——包括反射率、透射率、吸收率、散射损耗等——的测试条件和表达方法。对不同入射角度、偏振态（S偏振和P偏振）、光谱范围等条件下的测量要求作出了明确规定。（2）光谱性能测试方法规定了使用分光光度计测量光学涂层光谱特性的方法，包括测量装置的配置要求、校准程序、测量步骤和数据处理方法。同时，对不同类型涂层（如激光反射镜、增透膜等）的测量精度要求进行了分级规定。（3）环境适应性试验后的光学性能评价规定了光学涂层在经历环境耐久性试验（如附着力试验、温度循环试验、湿热试验、盐雾试验等）后光学性能的复测方法和评价要求。此部分与ISO9211-3和ISO9211-4形成了有效衔接。（4）产品标识与性能声明要求对光学涂层产品光学性能的标识、标注和声明方式进行了规范。3.4主要技术修订要点相较于2010版，ISO9211-2:2024的主要修订内容体现在以下几个方面：1.术语体系更新：与ISO9211-1:2018中修订和新增的术语保持了一致性，确保系列标准的协调统一。2.测试方法完善：增加了对新型光学涂层（如超宽带增透膜、深紫外涂层等）光学性能测试的指导内容。3.测量精度分级：细化了对不同类型涂层测量准确度和重复性的要求。4.数据分析指导：增加了光学性能测量数据处理和不确定度评估的指导性内容，与ISO/IECGuide98-3（测量不确定度表示指南）保持一致。5.附录信息扩充：增加了资料性附录，为使用者提供更详细的技术指导和参考信息。3.5与相关标准的关系ISO9211-2:2024在ISO9211系列标准中承担着"承上启下"的功能。它与系列标准的其他部分形成了逻辑严密的标准体系：-与ISO9211-1的关系：ISO9211-1:2018规定了光学涂层的术语和定义，ISO9211-2:2024在使用相关术语时与第1部分保持严格的对应关系，确保标准体系内部的一致性。-与ISO9211-3的关系：ISO9211-3规定了光学涂层的环境耐久性要求。当涂层经过环境试验后，需要依据ISO9211-2规定的方法进行光学性能复测。-与ISO9211-4的关系：ISO9211-4规定了具体试验方法（包括附着力试验、研磨试验、低温试验等），ISO9211-2在环境试验后的光学性能评价中引用了相关方法。四、标准参与单位介绍4.1负责技术委员会ISO9211-2:2024的制定工作由ISO/TC172（光学和光子学技术委员会）下属的SC3（光学材料与元件分技术委员会）直接负责，其秘书处由德国标准化协会（DIN）承担。该分技术委员会汇聚了来自全球各主要工业国家的光学技术专家，在光学材料、光学元件、光学涂层等领域开展国际标准化工作。4.2主要参与国家与机构在ISO9211-2:2024的修订过程中，中国、德国、美国、日本、英国、法国、韩国等主要成员国均派出了专家团队深度参与。其中，中国通过全国光学和光子学标准化技术委员会（SAC/TC103）组织国内相关科研机构和企业全程参与了标准草案的讨论和修订工作，提出的多项技术建议被标准采纳，为标准的修订作出了积极贡献。4.3重点参与单位：中国电子科技集团公司第四十四研究所单位简介中国电子科技集团公司第四十四研究所（以下简称"44所"），又名重庆光电技术研究所，始建于1969年，是中国电子科技集团公司直属的国家级专业研究所，位于重庆市南岸区，是我国从事光纤通信与光电技术研究的重要基地之一。44所长期专注于光电子技术领域的应用基础研究和工程化开发，主要研究方向和业务领域包括：光纤通信技术、光电子器件、光学薄膜与涂层技术、光电探测技术、光集成技术等。建所五十余年来，44所积累了深厚的光学与光电子技术研发实力，拥有一支高水平的科研人才队伍和完善的试验与检测条件。在标准制定中的角色44所作为全国光学和光子学标准化技术委员会（SAC/TC103）的核心成员单位，深度参与了ISO9211-2:2024的修订工作，在以下方面作出了重要贡献：1.承担国内对口支撑工作：44所依托其在光学薄膜技术领域的深厚积累，承担了ISO/TC172/SC3国内技术对口单位的重要职责，组织国内相关单位对标准修订稿进行跟踪研究、意见收集和反馈。2.贡献关键技术数据：44所在光学涂层的设计、制备和性能测试方面拥有多年工程实践经验，为标准中测试方法验证和指标合理性分析提供了大量翔实的实验数据支撑。3.提出建设性技术意见：在WD和CD阶段，44所结合国内光学薄膜行业的技术现状和发展趋势，针对涂层光学性能参数的测量条件、数据处理方法等方面提出了多项修改建议，部分建议被采纳并纳入正式标准文本。4.推动标准宣贯实施：标准发布后，44所积极参与标准的宣贯和培训工作，帮助国内光学薄膜企业和研究机构正确理解和实施新标准，推动我国光学涂层行业整体技术水平提升。单位资质与能力44所建有国家级光电技术重点实验室、光学薄膜技术研究中心等创新平台，具备从光学薄膜设计、制备到综合性能检测的完备研发链条。其光学薄膜研究团队在多层介质膜设计、离子辅助沉积工艺、薄膜应力和环境稳定性控制等方面拥有多项自主知识产权成果，为国家重大工程和装备提供了大量高性能光学薄膜产品和解决方案，在国内光学薄膜领域具有较高的影响力。五、标准应用价值与实施建议5.1促进国际贸易的技术支撑统一的光学性能评价标准是消除技术性贸易壁垒、促进光学产品国际贸易的基本保障。ISO9211-2:2024在全球范围内统一了光学涂层光学性能的测试和评价准则，使得不同国家、不同企业生产的光学涂层产品能够按照同一尺度进行比较和验收，为国际采购和跨国技术合作提供了共同的技术语言。对于我国光学涂层产品出口企业而言，尽早跟踪和掌握新标准的技术要求，有助于减少因标准差异导致的贸易摩擦和退货风险。5.2推动行业技术进步的引领作用标准是技术积累和实践经验的结晶。ISO9211-2:2024在测试方法的科学性和适用性方面的改进，为光学薄膜行业的研发和生产提供了更具指导性的技术框架，能够有效引导企业提升产品光学性能的一致性和可靠性。同时，标准对新型涂层测试方法的补充也为新技术的产业化铺平了道路。5.3保障产品质量的规范作用通过规定统一的性能测试方法和评价指标，该标准为光学涂层产品的质量控制和质量管理提供了明确的技术依据。企业可依据标准要求建立内部质量控制体系，第三方检测机构可依据标准方法出具具有公信力的检测报告，用户可根据标准要求进行产品验收和质量评价，从而形成覆盖全链条的质量保障体系。5.4标准实施建议为有效推动ISO9211-2:2024在我国的实施和应用，提出如下建议：1.加速标准转化与采标：建议全国光学和光子学标准化技术委员会尽快启动该标准的采标工作，将其转化为国家标准（GB/T），并做好与现有国内标准的协调衔接。2.加强宣贯培训：组织面向光学薄膜企业、检测机构和科研院所的标准化宣贯培训活动。3.建立验证验证平台：依托国家级检测机构建立标准验证实验室。4.鼓励标准应用示范：鼓励龙头企业率先采用新标准指导产品研发和生产。六、总结与展望ISO9211-2:2024《光学和光子学光学涂层第2部分：光学性能》的发布是国际光学涂层标准体系建设的重要里程碑。该标准为全球光学涂层领域提供了一套更加科学、更加完善的光学性能测试与评价准则，既有继承性和延续性，又有创新性和前瞻性，充分反映了近年来光学涂层技术在材料体系、制备工艺、测试手段和应用领域等方面的最新进展。新标准的实施将有力促进光学涂层产品的国际贸易合作和技术交流，推动薄膜光学技术的创新发展和工程应用。对于我国而言，应以此为契机，进一步加强在ISO/TC172/SC3框架下的国际标准化合作与交流，深化国内光学薄膜领域的标准化工作，推动更多具有自主知识产权的技术成果纳入国际标准，提升我国在光学薄膜领域的话语权和影响力。展望未来，随着光电子技术向集成化、智能化方向的快速发展，光学涂层标准将在现有基础上不断完善，在增材制造光学元件涂层、超表面光学元件、柔性光学薄膜等新兴领域的标准化需求将逐步显现。标准工作将继续发挥"技术语言"和"通用规则"的基础性作用，为全球光学与光子学产业的发展提供坚实支撑。参考文献[1]ISO9211-2:2024,Opticsandphotonics—Opticalcoatings—Part2:Opticalpro