ITO多层减反膜系设计及制备研究进展

玻璃基片表面沉积ITO薄膜赋予玻璃诸多优异的电学、光学性能,但ITO薄膜的沉积也使得玻璃在可见光区透过率下降10%左右,在近红外区呈现高吸收、强反射现象,一定程度上弱化了ITO玻璃的部分应用。通过ITO多层减反膜的设计可以有效地解决上述问题,拓宽ITO薄膜玻璃的应用范围。本文首先阐述ITO薄膜沉积后光学曲线及该曲线各波段光学性能变化的理论解释,进而概述常规的减反膜系设计方法及膜层材料选择,并重点介绍ITO多层减反膜系的相关研究动态,本文结尾对ITO多层减反膜的设计和制备进行了展望。     

WDM光纤通信用窄带滤光片膜系补偿膜层的最优化设计

在WDM光纤通信系统中充当分波/合波器的全介质F-B型多腔窄带滤光片的膜层层数较多，一般采用规整膜系结构，其各层膜的光学厚度均为监控波长的1/4整数倍，但仅采用规整膜层的膜系往往不能完全满足设计指标。因此，提出一种在基本满足设计指标的多层规整膜系上叠加少量非规整膜层的膜系设计方法，其中非规整膜层的光学厚度是在计算机上借助最优化方法寻优而得。     

极紫外/软X射线多层膜衍射光栅

多层膜光栅是集多层膜的高反射率与光栅的高光谱分辨于一身的新型光学元件,它的出现使得在极紫外/软X射线(EUV/SXR)波段采用非掠入射、高光谱分辨率的分光元件成为可能.对多层膜光栅的衍射特性进行了分析,这些衍射特性使多层膜光栅能够作为核心部件,实现很多新颖的EUV/SXR光谱仪器,如窄带X-UV单色仪与多色仪.近年来,多层膜光栅的制备领域不断地出现新的思想与方法,同时多层膜光栅的实际应用也不断增多.多层膜光栅作为一种重要的光学元件,在天文学、物理学和材料科学等领域具有广泛的用途.介绍了多层膜光栅在众多研究领域中的应用.     

光学塑料棱镜反射膜的镀制

由于光学塑料在耐热性、耐吸湿性和表面强度等方面的特性比光学玻璃差,所以在光学塑料棱镜表面上镀制金属反射膜存在着金属膜层和塑料棱镜表而附着性能差的问题,镀膜后的塑料棱镜不易达到使用的技术要求.本文通过对镀膜材料和光学塑料基体的特性分析,提出了一种实用的介质加金属三层反射膜系.基于这种膜系采用了等离子辅助镀膜技术和石英晶片监控膜厚的方法,并且针对塑料棱镜蒸镀的特殊性,严格控制蒸镀条件中的有关参数,形成了一套稳定的蒸镀工艺.实验结果表明,光学塑料棱镜镀制金属反射膜可以解决膜层性能差的问题,满足光学产品的技术要求,实现批量生产.     

Al2O3-Cr多层中高温选择吸收薄膜的研究

太阳能选择吸收薄膜是太阳能集热器的关键部分,本文提出基于Al2O3介质和金属Cr的多层结构的选择吸收膜系,首先采用电子束热蒸发在硅基底上沉积了单层Cr薄膜,通过椭偏仪测试并分析了Cr薄膜的光学常数.在此基础上分别设计了Al2O3-Cr四层和六层选择吸收膜系,比较了两种膜系的吸收率和发射率.其次,对六层结构的选择吸收膜系进行了允差分析,给出了最敏感层厚度相对误差为20％时,选择吸收膜的吸收率和发射率.最后,采用电子束热蒸发技术在玻璃基底上制备了六层结构的选择吸收膜,测试结果表明,该膜系在常温下的吸收率可以到达0.96,发射率为0.043.并通过计算给出了制备的六层选择吸收膜在100,200,300,400,500℃下的发射率分别为0.045,0.052,0.063,0.071和0.092.     

镀膜玻璃膜系的光学性能分析与制造方法

本文主要分析了镀膜玻璃膜系的光学性能和膜层的作用，并通过膜系的光谱特性曲线对同类型或不同类型膜系光学参数进行了比较，最后介绍了镀膜方法，并简要介绍了ＬＨ公司真空镀膜生产线     

大功率半导体激光器腔面镀膜的理论研究

从平面波假设出发推导了多层薄膜的特性矩阵，得到了膜系的反射率计算公式。研究了腔面反射率对大功率半导体激光器的外量子效率、阈值增益和输出功率比的影响，并给出了整个膜系反射率随膜层的光学厚度、折射率差及其层数的变化趋势。该模型对半导体激光器的腔面膜层设计具有实际的指导意义。     

国产晶振膜厚控制仪在镀膜机上实现多层膜半自动化

主要介绍了用国产FCM-II型膜厚控制仪进行多层光学膜的半自动化镀膜使用方法,并用此方法对非1/4λ的多层光学膜进行了速率控制镀膜,得出了比较满意的实验结果.并用此工艺方法做出了批量产品,满足了用户的需要.     

ZAO/metal/ZAO多层膜光学性能优化设计

为获得高质量的透明导电薄膜,采用计算机辅助,对ZAO/metal/ZAO多层膜系统进行最优化设计.应用基于薄膜特性矩阵的分析方法,计算包含吸收膜的多层膜系的光学特性,并以整个膜系在可见光区内的光透射系数作为最优化设计的准则.根据优化结果,以磁控溅射方法在玻璃基片上逐次溅射ZAO,metal,ZAO薄膜,最终获得可见光区内最高透光率为86.6%,方电阻为6.5Ω/□左右的多层膜.     

光学镀膜仪的监控稳定性研究

光学镀膜仪的膜厚监控稳定性影响着镀膜的合格率，并且对镀膜经验控制，膜系修正和自动化系统开发有重要的意义。对真空镀膜仪进行4种薄膜系列的膜厚监控实验，建立一套稳定性评价体系，获取镀膜仪的稳定性指标。将修正的方差分析方法、不确定度分析方法、标准偏差与相对偏差方法和线性回归方法等综合起来，用6项指标从各个方面对光学薄膜厚度监控的稳定性做出评判，甚至对膜厚控制精度和特征波长做出分析。实验结果表明：上述的综合评价体系是合理的；多层膜比单层膜的监控稳定性稍差一些，膜层材料对稳定性的影响比较大，膜厚控制精度的标准偏差≤0．45％；薄膜层数对膜厚控制精度没有明显的影响，甚至多层膜比少层膜的控制精度要高，出现了“中心层”效应；用线性回归方法可以估计实际镀膜的特征波长长移量。     

多弧离子镀与磁控溅射联用镀制TiN/SiO_2复合装饰薄膜的研究

本文结合多弧离子镀和磁控溅射两种镀膜方法的优点,制备了Ti N/Si O2复合薄膜。通过扫描电镜可以观察到,制备的复合膜比单纯的氮化钛薄膜更加致密和光滑,基本消除了大颗粒的影响。另外,可以通过控制溅射Si O2的时间实现对膜层色度的控制。在本文的试验条件下,当氧化硅溅射时间为30 min时,得到的膜层为咖啡色,当氧化硅溅射时间为1 h,膜层为玫瑰红色。采用两种镀膜手段联用的方法,可以得到高品质,颜色丰富的膜系。     

光学显示PC镜片多层反射膜的设计与制备

光学显示仪器前的镜片需要通过镀膜来对特定波段形成高反射,国内绝大多数的光学显示镜片还是玻璃,本文以聚碳酸酯(PC)镜片作为基底,采用真空镀膜技术,在聚碳酸酯(PC)镜片上镀高反射膜,研究了不同膜系结构(层数不同)的反射膜对特定波段的反射效果。研究结果表明,采用了5层膜的设计,PC在可见光区的400nm波段到700nm波段的最高反射率从9.5%上升到85%。PC在特定波段的反射率得到了明显的提高。     

激光测距系统中光学屏蔽膜系的研究

针对激光测距系统中光咱成像受电磁波干扰影响测量质量的问题，本文分析了比较了金属光学薄膜与ITO薄膜的光学屏蔽特性。采用磁控反应溅射的方法在关键光学零件表面制备了ITO膜，经过性能测试表明：ITO膜可以满足现代激光测距的光路屏蔽要求。     

基于LabWindows/CVI在线膜厚控制仪软件设计

为实现复杂光学膜层的连续稳定镀制,提高生产效率,减少废品损失,利用Labwindows CVI 8.0软件和NI DAQmx 8.0函数支持库开发膜厚自动监控软件,结合数据采集和控制扩展卡,在工控制机内完成数据的采集、分析、计算、存储和显示,构成在线膜厚控制仪主体,控制镀膜机主机及其附属设备,在线实时监控镀膜工艺过程,使实际膜系曲线和理论设计曲线拟合,构成镀膜工艺的在线监控和自动化控制。     

薄膜膜系计算的计算机程序设计

根据膜堆的特征矩阵,求出单层膜的光学导纳,在单层膜的基础上,进行层层递推,叠加起来,求出膜块的等交内,计算振幅反射系数,最后求出整个膜系的反射率、透射率。     

多层薄膜光学常数的椭偏法研究

研究了椭偏测量中多层薄膜拟和模型建立的过程,并对一未知多层光学薄膜进行了椭偏分析,建立了substrate/film1/EMA/film2/srough的物理结构模型.采用椭偏法,在首先确定出基底光学常数的基础上,提出了从单层、双层、三层逐次建模拟和的分析方法.研究结果表明:对于透明或弱吸收光学薄膜,采用柯西公式可以较好表征材料的色散关系.椭偏分析最终得到的未知薄膜基本结构为G(1.52)/2.0312(203.0 nm)1.4636(170.1 nm)2.079 1(170.4 nm)/A,膜系设计及分光光度计测量的透射光谱证实了这一结果.对多层膜厚度和光学常数的分析表明,椭偏法仍然是一种行之有效的薄膜光学常数测量方法.     

Cr层厚度对Pd/Cr/Co多层膜光学性质的影响

本文利用磁控溅射的方法生长不同Cr插层厚度的Pd/Cr/Co多层膜,并利用椭偏仪对多层膜的光学常数进行测量.得到了入射光波长在250nm-850nm范围内多层膜的折射率、反射率、吸收系数以及复介电常数的曲线,在此数据的基础上分析了Cr插层厚度对多层膜光学参数的影响.     

纳米金属多层膜的电化学制备与性能研究的现状

介绍了金属多层膜电化学制备方法的现状,简述了单槽电化学制备多层膜材料的数学模型,比较了纳米金属多层膜与亚纳米金属多层膜不同的力学、电学、磁学、光学和电化学性能,并讨论了巨磁阻多层膜材料的应用前景。     

电化学沉积纳米金属多层膜简述

总结了近年来国内外纳米多层膜的研究现状,列举了纳米多层膜的力学性能、磁性能、电化学性能及光学性能,分析了纳米多层膜的发展趋势.     

钼酸铅晶体表面红外增透膜的研究

本文讨论了用于钼酸铅晶体表面的宽带红外增透膜的设计以及其在真空环境中的制备。膜系设计中 ,运用反射率图解法以获得满意的光学性能 ;与传统的热蒸发镀膜工艺相比 ,在真空沉积过程中采用了离子辅助沉积技术 ,从而大大提高了膜层的光学特性及膜层品质。试验表明所镀膜层性能优异 ,在光纤通信领域具有广阔的应用前景