对0.4μm~1.1μm超宽带增透膜的镀制工艺进行了研究。根据长期从事该工作的经验和对膜料性能的研究,结合国产设备的实际情况,在膜料的选取上主要考虑其透明光谱区域、折射率、材料的蒸发方式、机械特性、化学稳定性及抗高能辐射等因素;最终选择用二氧化钛、二氧化硅和氟化镁3种常用膜料镀制0.4μm~1.1μm超宽带增透膜。涉及该膜系的膜层共有8层,结构为:|玻璃|H|M|H|M|H|M|H|L|空气|。制作工艺方便简单、稳定,制做的膜层具有较好的光谱和机械性能,满足光电仪器实际使用要求。 ### 用二氧化钛、二氧化硅和氟化镁膜料镀制0.4μm~1.1μm超宽带增透膜 #### 背景与意义 在光学器件领域,增透膜技术的应用十分广泛,它能够显著提高光学系统的性能,尤其是在需要减少反射损失的情况下更为关键。本文介绍了一项针对0.4μm~1.1μm波段的超宽带增透膜的研制工作,旨在探讨如何通过选择合适的膜料和优化镀膜工艺来实现高性能的增透效果。 #### 研究目标与方法 本研究的主要目标是通过选用适当的膜料并优化镀膜过程,设计出一种能在0.4μm~1.1μm波段范围内提供良好增透效果的多层膜结构。为了达到这一目的,研究人员综合考虑了多种因素: - **透明光谱区域**:确保所选材料在目标波段内具有良好的透光性。 - **折射率**:不同层之间折射率的合理搭配可以有效减少反射。 - **材料的蒸发方式**:不同的蒸发方式会影响最终膜层的质量。 - **机械特性**:膜层应具备足够的硬度和韧性,以承受各种环境条件。 - **化学稳定性**:避免在使用过程中因化学反应导致性能下降。 - **抗高能辐射能力**:特别是在某些特殊应用场景下,如太空探测器等。 基于以上考虑,最终选择了二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)和氟化镁(MgF2)三种膜料进行镀膜实验。 #### 膜层结构与设计 该超宽带增透膜的膜层结构被设计为:|玻璃|H|M|H|M|H|M|H|L|空气|,其中: - **H** 表示高折射率材料层(二氧化钛,TiO2)。 - **M** 表示中折射率材料层(氟化镁,MgF2)。 - **L** 表示低折射率材料层(二氧化硅,SiO2)。 整个膜系由8层组成,通过精确控制每层的厚度以及材料的选择,实现了在0.4μm~1.1μm波段范围内的超宽带增透效果。 #### 制作工艺与性能评估 - **制作工艺**:采用的是物理气相沉积技术(Physical Vapor Deposition, PVD),这是一种成熟的镀膜技术,能够有效地控制膜层的厚度和均匀性。 - **光谱性能**:经过测试,该膜层在目标波段内表现出优异的透光性能,能够显著降低表面反射率。 - **机械性能**:膜层的硬度和韧性均符合预期,能够在实际使用环境中保持稳定。 - **稳定性**:在各种环境下,包括高低温变化、湿度变化等条件下,膜层均表现出了良好的稳定性。 #### 结论 通过选择二氧化钛、二氧化硅和氟化镁作为膜料,并采用合理的膜层结构设计和镀膜工艺,成功制备出了0.4μm~1.1μm超宽带增透膜。这种膜层不仅具有优良的光谱性能,还具备良好的机械稳定性和化学稳定性,非常适合用于各种高性能光学系统中,例如高端相机镜头、望远镜、显微镜等。此外,由于其制备工艺简便、成本相对较低,也具有很好的商业应用前景。
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