光学薄膜原理

1、光学薄膜技术复习提纲一、典型膜系 减反射膜（增透膜）2、单层减反射膜的最低反射率公式3、掌握常见的多层膜系表达，例如 GH LA 代表什么？G2 H LA？4、什么是规整膜系？非规整膜系？5、单层减反射膜只能对 波段内的光波起增透作用。为了在较宽的光谱范围达到更有效的增透效果，常采用 的减反射膜。6、V 形膜、W 形膜的膜系结构以及它们的特征曲线? 高反射膜 1、镀制金属反射膜常用的材料有铝（Al） 、银（Ag） 、金（Au）等。2、金属反射膜四点特性。P29分光膜1、什么是分光膜？2、分光膜主要有二种类型：一是金属分光膜；二是介质分光膜。

2、单一界面的反射率和透射率,光 学 薄 膜 技 术,相关知识,电磁波谱 反射和折射定律 光的干涉 麦克斯韦方程组 平面电磁波理论 边界条件,电磁波谱,电磁波谱,波长分布：在真空中的可见光波长范围是400780nm；红外光为780107nm；紫外光为1400nm；比紫外光短的还有 射线、 射线(0.001nm)等；比红外长的是无线电波。,电磁波谱,反射和折射定律,-斯涅尔折射定律 它不仅适用于介质，同样适用于金属。,当从光密到光疏介质时，存在一角度 使：,称为全反射临界角，或者布鲁斯特角。,适用于均匀的各向同性的媒质，折射定律：（1）折射光线位于入射光线和。

3、2019/4/25,版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司,1,Essential Macleod光学薄膜设计软件介绍,吴新民Email:Supportinfotek.com.tw,2019/4/25,版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司,2,软件介绍,它是一款光学薄膜设计和分析软件， 可以计算给定光学薄膜的特性参数，不但包括反射率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相(phase),还包括颜色(color), 超速的(ultrafast),椭圆偏振量( ellipsometric)，以及波长的0-3阶导数。 可以估算分析中的随机误差， 可以对已知的设计进行改进，或者根据设定的材料和目标进行综合设计。,2。

4、,复习,光学导纳 修正导纳菲涅尔公式单一界面的反射率和透射率,第二章 光学薄膜理论基础,等效界面思想 单层薄膜的等效界面 等效介质的等效光学导纳 单层介质膜的光学特性 多层介质膜的光学特性 吸收薄膜的光学特性,主要内容,等效界面思想,等效介质：薄膜系统和基底组合而成。 将入射介质和等效介质之间的界面称为等效界面，即等效界面两侧分别是入射介质和等效介质。 入射介质的折射率仍旧是N0，等效介质具有等效光学导纳Y。因此，整个薄膜系统的反射率就是等效界面的反射率，等效界面的反射率计算公式为：,等效界面思想：任意光学多层膜，。

5、单层介质膜的反射率和透射率,光 学 薄 膜 技 术,等效界面思想,等效界面思想 单层薄膜的等效界面 等效介质的等效光学导纳 单层介质膜的光学特性 多层介质膜的光学特性,主要内容,复习,光学导纳 修正导纳菲涅尔公式单一界面的反射率和透射率,光学导纳,（1）,单一界面的反射率和透射率,两种介质形成的界面对光波的能量反射率和透射率分别为：,若已知两种介质的折射率和光线入射角，就可以得到相应的（修正）导纳，利用上式就可计算单一界面的反射率和透射率。,（2）,等效界面思想,等效介质：薄膜系统和基底组合而成。 将入射介质和等效介质之。

6、2019/9/8,版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司,1,Essential Macleod光学薄膜设计软件介绍,吴新民Email:Supportinfotek.com.tw,2019/9/8,版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司,2,软件介绍,它是一款光学薄膜设计和分析软件， 可以计算给定光学薄膜的特性参数，不但包括反射率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相(phase),还包括颜色(color), 超速的(ultrafast),椭圆偏振量( ellipsometric)，以及波长的0-3阶导数。 可以估算分析中的随机误差， 可以对已知的设计进行改进，或者根据设定的材料和目标进行综合设计。,201。

7、光学薄膜技术及其应用张三 1409074201摘要：介绍了传统光学薄膜的原理，根据薄膜干涉的基本原理及其特点，介绍了光学薄膜的性能、制备技术，研究了光学薄膜在的应用和今后的发展趋势。关键词：光学薄膜、薄膜干涉、应用、薄膜制备引言：光学薄膜是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面上镀制一层或多层薄膜， 基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变化的光学元件，是现代光学仪器和光学器件的重要组成部分。光学薄膜技术的发展对促进和推动科学技术现代化和仪器微型化起着十分重要的作用，光。

8、教学内容,教学目的和要求,光学镀膜系统的组成及其作用； 真空的获得和检测方法； 用热蒸发方法制造光学薄膜； 用溅射方法制造光学薄膜； 离子镀原理和方法。,了解常用光学薄膜的基本设备、原理和方法。,3.1 常用光学真空镀膜系统,获得光学薄膜两种工艺：物理气相沉积和化学液相沉积（CLD）,物理气相沉积（PVD）：在真空条件下，采用物理方法，将材料源固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。 主要方法：真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀。

9、关于常见增透膜系,目前已有很多不同类型的增透膜可供利用，以满足技术光学领域的极大部分需要。可是复杂的光学系统和激光光学，对减反射性能往往有特殊严格的要求。 增透膜可以提高象质量、色平衡和作用距离，而使系统的全部性能增强，因此，生产实际的需要促使了减反射膜的不断发展。,单层增透膜,单层增透膜的出现，在历史上是一个重大的进展，直至今天仍广泛地用来满足一些简单的用途。单层增透膜是减少界面反射的最简单途径，但是它存在着两个主要的缺陷，首先对大多数应用来说剩余反射还显得太高，此外，从未镀膜表面反射的光线，在色。

10、 1光学多层膜的设计 唐晋发 浙江大学光电信息工程系 2006-11 2光学多层膜的设计 课程大纲 No. 第一章光学多层膜的特性计算 1-4 1-1. 单色平面电磁波 1-2. 光在单一界面上的反射和折射 1-3. 光学薄膜特性的理论计算 5-9 第二章光学薄膜的设计理论 2-1矢量作图法 2-2有效界面法 2-3对称膜系的等效层 2-4导纳轨迹图解技术 3主要参考文献 : 1. H. A. Macleod, Thin Film Optical Filters (second edition), Adam Hilger, Bristol, 1986 2. A. Thelen, Design of Optical Interference Coatings, McGran-Will Book Company, 1988 3. Sh. A. Fur。

11、光学薄膜监控技术,薄膜厚度是薄膜最重要的参数之一，它影响着薄膜的各种性质及其应用。,薄膜淀积速率是制膜工艺中的一个重要参数，它直接影响薄膜的结构的特性。,重点：薄膜厚度的测量和监控。,监控基本概述,质量厚度定义为单位面积上的膜质量,光学薄膜的沉积监控技术是光学薄膜制备的关键技术之一,对薄膜的监控主要是对膜层厚度的监控,薄膜厚度有三种概念，即几何厚度、光学厚度和质量厚度。,光学厚度是物理厚度与膜层材料折射率的乘积，即nd；,几何厚度表示膜层的物理厚度；, 膜厚的分类,厚度：是指两个完全平整的平行平面之间的距离。 。

12、光学薄膜-基础知识介绍光是什么光是一种电磁波在真空中的可见光波长范围是700400nm红外光为约700到107nm量级;紫外光1-400nm比紫外光短的还有X射线射线0.001nm等而比红外长的就是我们熟悉的无线电波什么叫光的干涉物理定义当2个或多个光波光束在空间叠加时在叠加区域内出现的各点强度稳定的强弱分布现象产生的条件1光波产生的相位差固定不变2光波的振幅不能相互垂直3光波的频率要一致什么叫做光学薄膜所谓光学薄膜首先它应该是薄的然后它应该会产生一定光学效应的那么要薄到什么程度呢定性的讲它的厚度应该和入射光波长可以相比拟的物理意。

13、,光学薄膜的特性检测,第三组 徐彩霞 李佳 张琨 张立宏 路高原,光度法测量薄膜的光学常数,所谓光度法，指的是通过测量样品的反射率和透射率，经过计算，求出光学常数的方法。这里的光学常数一般是指薄膜的折射率和消光系数。这种方法虽然精度不是很高，但已经能满足设计和制备的要求，所有得到广泛的应用,利用反射率求折射率,考虑透明膜的情况，也就是在考虑的波段内，均匀膜层对光没有吸收。 假定薄膜的折射率没有色散 在膜厚为/4奇数倍的那些波长上，其反射率为,式中，n是膜层的折射率， ns是基片的折射率，no是入射媒质折射率,于是测量。

14、CASIX,1,光学薄膜特性计算,矢量法计算和导纳矩阵法,CASIX,2,矢量法计算的两个假设,两个假设前提： 1.膜层没有吸收，k=0，N=n 2.在确定多层膜的特性时，只考虑入射波在每个界面上的单次反射。,CASIX,3,矢量计算方法,如图一示各个界面的振幅反射系数为：,其数值可正可负,图一,CASIX,4,矢量计算方法,膜层的位相厚度为：,合成振幅反射系数由每一界面的反射系数的矢量和确定，每个界面的反射系数都联带着一个特定的位相滞后。,CASIX,5,矢量计算方法,合成振幅反射系数可以用矢量作图法求出。 方法：首先计算各个界面的振幅反射系数和各层膜的位。

15、九类光学薄膜光学薄膜在我们的生活中无处不在，从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用；比方说，平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品，或者是钞票上的防伪技术，皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸。倘若没有光学薄膜技术作为发展基础，近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展，这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性。 光学薄膜系指在光学元件或独立基板上，制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合，以改变光波之传递特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变。故经由适当设计。

16、光学薄膜复习要点第四章 光学薄膜的制造工艺1.光学薄膜器件的质量要素光学性能: 膜层厚度 d 膜层折射率 n折射率误差的三个主要来源：-膜层的填充密度(聚集密度)-膜层的微观组织物理结构-膜层的化学成分机械性能:硬度:膜层材料的本身硬度和膜层内部的填充密度牢固度：是指膜层对于基底的附着力、黏结程度膜层与基底之间结合力的性质（范德华力、分子间作用力、经典吸引） 成膜粒子的迁移能环境稳定性：希望薄膜器件的光学性能和机械性能在经历恶劣环境较长时间后仍然不变。恶劣环境：盐水盐雾、高湿高温、高低温突变、全水浴半水浴、酸碱腐。

17、,薄膜厚度是薄膜最重要的参数之一，它影响着薄膜的各种性质及其应用。,薄膜淀积速率是制膜工艺中的一个重要参数，它直接影响薄膜的结构的特性。,重点：薄膜厚度的测量和监控。,监控基本概述,质量厚度定义为单位面积上的膜质量,光学薄膜的沉积监控技术是光学薄膜制备的关键技术之一,对薄膜的监控主要是对膜层厚度的监控,薄膜厚度有三种概念，即几何厚度、光学厚度和质量厚度。,光学厚度是物理厚度与膜层材料折射率的乘积，即nd；,几何厚度表示膜层的物理厚度；, 膜厚的分类,厚度：是指两个完全平整的平行平面之间的距离。 理想薄膜厚度：基。

18、7/7/2019,2.3 光学薄膜,概述 光学薄膜：是多光束干涉的一个具体实例； 光学薄膜：是指在一块透明的平整玻璃基片上或金属光滑表面上，用物理或化学方法涂敷的透明介质薄膜。 基本作用：满足不同光学系统对反射率和透射率的不同要求； 研究“薄膜系统”的理论和技术- -薄膜光学 2.3.1 单层膜 2.3.2 多层膜 2.3.3 多层高反膜 本节仅作一般要求- -定性了解,7/7/2019,2.3.1 单层膜,在玻璃基片的光滑表面上镀一层折射率和厚度都均匀的透明介质薄膜- -单层膜 当光束入射到薄膜上时，将在膜内产生多次反射，并且在薄膜的两表面上有一系列互相平行。

19、2011年9月,光学与光电子薄膜技术,一 课程内容 前言 1 第一章 薄膜光学特性计算基础 2 第二章 介质膜系及其应用2 第三章 薄膜制造技术3 第四章 光电子及半导体薄膜应用及制备2 第五章 薄膜材料及其性质1 第六章 微细加工技术2 报告1 考试1,二、前言,、近20年来薄膜材料与镀膜技术的 迅猛发展,（1）新型薄膜材料大量涌现 纳米薄膜,纳米线和纳米棒,应用: 纳米激光器 纳米发光二极管,ZnO纳米线制作的发光二极管结构图,ZnO纳米线制作的发光二极管的发射光谱,集成电路用薄膜材料,磁电薄膜材料 磁存储 硬盘 磁头,800亿美圆,记录信息依靠表面覆的。