光学薄膜技术

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

光学薄膜技术

 光学薄膜技术是一项古老而又新型的光学技术，广泛应用于科研、 工业、 医疗、 航空、航天、国防等多个领域。随着应用领域的不断拓展， 光学薄膜技术已经发展成为一门独立的专业技术。光学薄膜的应用主要包括成像光学系统应用和非成像光学系统应用两个方面， 主要实现光谱选择、 光能量增强以及色差均衡等。

随着我国空间技术的不断发展， 对地观测与空间探测等遥感探测技术成为空间技术的主要发展方向，主要包括气象观测、 国土资源探测、海洋探测等。 各种空间相机、 光谱仪、望远镜等不断开发和应用为光学薄膜技术的发展拓展出了更加广阔的应用领域， 如: 红外光学薄膜在卫星遥感、导航等方面的应用、 窄带超窄带滤光片在新一代空间光学遥感仪中的应用等。随着光学薄膜技术在空间应用的不断拓展，空间环境对于光学薄膜的影响也逐渐得到了重视和研究， 迄今已发展出了空间光学薄膜技术。 空间光学薄膜技术的独特之处主要体现在两个方面，一方面光谱稳定性要求非常高。空间环境条件下， 外界的真空、 极冷极热交变、 带电粒子轰击、原子氧腐蚀以及紫外线辐照等都会使得光学薄膜材料发生性能改变，从而影响薄膜的光谱特性。为了保证薄膜的光谱稳定性，通常要从设计、工艺、性能测试等多个方面均有所考虑; 另一方面由于空间应用的不可维修性特点，空间光学薄膜技术必须高度可靠。 为了确保空间应用的可靠性， 还要对制作的光学薄膜进行空间环境模拟试验和严酷环境适应性试验， 以考察薄膜的可靠性。总之， 空间光学薄膜技术已经发展成为一项独特的光学薄膜应用技术， 为空间探测、 遥感等提供了技术基础

表面工程技术重点实验室自成立以来， 一直致力于空间光学薄膜技术的研究与探索， 在空间光学薄膜的设计、 制备工艺、 性能测试以及空间环境模拟试验等方面取得了多项研究成果 ，先后研制了用于中国和巴西合作的“资源一号”系列卫星红外多光谱扫描仪的红外带通滤光片和增透膜、用于“风云四号”卫星闪电探测仪的超窄带滤光片以及作为新技术开发的线性渐变滤光片等空间光学薄膜产品。

红外滤光片主要应用于安防监控领域，红外气体分析仪，夜视产品，红外探测器，红外接收机，红外感应，红外通讯产品。具体到产品比如：监控摄相机，遥控器，红外幕墙产品，红外感应马桶、水龙头、洗手液装置，红外测温器，红外打印机，交互式电子白板，红外触摸屏，指纹识别机，人脸识别系统等。

红外感应滤光片主要应用在: 电梯导层显示窗, 卫生设备感应窗, 智能照明灯感应窗, 遥控器视窗， 电器设备感应窗,仪器仪表红外感应窗， 安防激光夜视仪红外对接器,生物红膜识别系统，工业设备防护窗。

红外波段包括的波长范围很宽广，从780nm~14um，其中又分近红外，中红外和远红外。近红外（代号IR-A，波长780～1500nm）、中红外(IR-B,1500～6000nm)、远红外(IR-C,6000～14000nm)3个波段。我公司主要生产的滤光片在近红外这边范围，欢迎咨询。

在光学元件中，由于元件表面的反射作用而使光能损失，为了减少元件表面的反射损失，常在光学元件表面镀层透明介质薄膜，这种薄膜就叫增透膜。

红外增透膜的应用领域：红外测量， 红外测温仪， 森林防火， 红酒保存测量， 人体温度测量， 医疗设备冶疗仪器， 红外防水,防雾， 红外光学仪器。

英国天文学家赫歇耳发现红外线后，红外技术在军事、民用 领域的迅猛发展和广泛应用有目共睹并愈演愈烈。军事领域，早在多年前，美 国率先研制成采用红外制导技术的空对空制导导弹，巩固了美国空中的霸主地位； 多年前，美国发射了携带红外监视系统的地球同步轨道卫星，用以监视全球洲 际弹道导弹点火；在年年的海湾战争中，美国红外技术在军事上的应用更是达到了顶峰。可以预计，在现代和未来战争中，红外技术包括红外成像、 红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等都将是非常重要的战术和战略手段。民用领域，年代以后，随着东西方冷战的结束和国际政治一军事力量对比的变化，军事红外技术逐步向民用领域转化，红外技术在工业、遥感、 医学、消费电子、测试计量和科学研究等许多方面得到了空前发展。

红外技术的实现，离不开红外系统的发展和优化，而红外光学零件作为红外 系统的最基本组成部分，需求量的迅猛提升也是不言而喻。锗材料以其良好的红 外特性在红外系统中扮演着重要的角色，同时，透镜仍然是目前光学系统的主要部件。因此，如何完善和优化红外高效增透膜锗透镜的工艺，提高锗透镜的加工 质量和效率，不仅可以满足红外系统对锗透镜数量的需求，使企业以更低的设备 成本和更优越的人才优势步入红外领域，成为红外产业链的重要一环。

400-700nm双面AR增透玻璃产品特点：

膜层结构： 单面AR(双层)双面AR(四层)：多层AR (可根据客户要求定制)

透射率：由普通玻璃的89%提升至96%以上。

反射率由普通玻璃的8%降至1%以下（最低可达0.2%），有效削弱因背后强光导致画面变白之缺陷，享受更清晰的影像品质。

有效拉大红黄光与蓝绿光之透光率，造成两光谱带更大反差，使对比更强烈，景物图像高度晰。

优良的耐刮性，一般硬度可达到7H以上，用7H 铅笔45度角250克压力，在AR玻璃镀膜面上来回 10次滑动,镀膜层无损伤。

耐高温：>500℃

应用范围：显示器件保护屏如智能手机、LCD电视、平板电脑、手提电脑、台式电脑显示屏、高档仪表面板、触摸屏、相框玻璃等提高透射率降低反射率的电子产品。

当光从光疏物质射向光密物质时，反射光会有半波损失，在玻璃上镀AR膜后表面的反射光比膜前表面反射光的光程差恰好相差半个波长，薄膜前后两个表面的反射光相消，即相当于增加了透射光的能量。并且可以通过在玻璃两面同时镀膜来让玻璃的两个面同时减小反射效果。因为AR玻璃采用的是磁控溅射镀膜技术，所溅射的物质都是纳米级别的原子运动形成的透明光学膜系。例如上面的实拍图片就能很明显看到镀有减反射膜的玻璃更加透明，而普通玻璃则有很明显反射效果。

AR膜对玻璃本身的物理性能并没有影响，而且还有加硬效果，对玻璃本身是一个保护，附着力极强。可以视为与玻璃已经形成了一个整体。AR膜有时与防水防尘膜仪器使用在光学玻璃上是作为窗口玻璃的理想选择。

光学镀膜，主要研究 UV镜、镜头滤镜、CPL偏振片、PMMA、PC、PET、PVC，镀膜加工（单层增透膜、多层增膜、分光膜、高反膜、透面镜加工、平面球、滤光片、滤色片、高反镜、分光镜、增透镜、棱镜、红、蓝、绿、黄、宝石蓝等彩膜；防水膜、防指纹膜、超硬膜、导电膜、非导电膜等功能膜）。产品广泛用于：光学器件及手机，树脂镜片，两用型汽车后视镜片、数码相机、家电等各种电子数码产品。

滤光片相关名词解释

中心波长(CWL):滤光片在实际应用中所使用的波长,如光源主峰值是850nm led灯,那需求的中心波长就是850nm。

透过率(T):假设光初始值为100%,通过滤光片后有所损耗了,通过评估得出只有85%了,那就可以把这个滤光片的光学透过率只有85%,简单讲就是损失了多少,大家都希望做所有事性损失越小越好。

峰值透过率(Tp)>85%：滤光片损耗后能够透过的最高值在85%以上。

半带宽(FWHM):简单说就是最高透过率的1/2处所对应的波长,左右波长值相减,例如,峰值最好是90%,1/2就是45%,45%所对应的左右波长是800nm和850nm,那半带宽就是50nm。

截止率(Blocked): 截止区所对应的透过率.由于要想透过率达到0%,那是非常难的事情,要知道太阳可以让地下的树变成炭，只靠这薄薄的薄膜去掩盖一切是很难的，只能选择它透过率越小越好，就是不想要的光谱透过率越小越好。

截止波段:可接受的不想要的波长最小区域。

介质硬膜(hard coating): 氧化物材料镀制(如Ta2O5,SiO2等)。

软膜: 除氧化物材料外,如氟化物(MgF2),硫化物,常用的金,银,铝之类。

增透膜(AR): 减反射膜,增加光的穿性,使光能量最有效的利用。

BBAR:背面宽带增透膜。

高反(HR):光通过某波长被返回或反射较多,如平时用的镜子。

高透(HT):光通过某波长损失较少,如平时用的玻璃窗，就属于可见光高透。