光學薄膜發(fā)展

      光學薄膜是現(xiàn)代光學的一個重要分支, 同時也是現(xiàn)代光學儀器和各種光學器件的重要組成部分。它通過在光學玻璃、光學塑料、光纖、晶體等各種材料的表面鍍制一層或多層薄膜, 基于薄膜內(nèi)光的干涉效應(yīng)來改變透射光或反射光的光強、偏振狀態(tài)和相位變化。光學薄膜具有出色的牢固性和光學穩(wěn)定性, 成本相對比較低, 因此是目前改變系統(tǒng)光學參數(shù)分布的首選方法。

       光學薄膜應(yīng)用廣泛, 最基礎(chǔ)的如照相機、攝像機、望遠鏡、顯微鏡鏡頭為了增加透射光強而需要鍍單層或多層增透膜為增加反射光強需要鍍增反膜光學系統(tǒng)中所用的分束鏡、窄帶濾光片和帶通濾光片等也要由光學薄膜來實現(xiàn)此外光纖通信、激光光學中也用到大量的薄膜器件薄膜還廣泛應(yīng)用于信息存儲、半導體器件、光電顯示等領(lǐng)域。在光學系統(tǒng)中光學薄膜的作用主要表現(xiàn)為改變光強分配、偏振狀態(tài)或位相特性,包括提高光學效率、減少雜光的高效減反射膜、高反射膜實現(xiàn)光束的調(diào)整再分配的分束膜、分色膜、偏振分光膜通過波長的選擇性透射或反射提高系統(tǒng)信噪比的窄帶及帶通濾光片, 長波通、短波通濾光片實現(xiàn)某些特定功能的透明導電膜、保護膜等。

       干涉膜最初應(yīng)用是在二戰(zhàn)期間, 主要是用作雙筒望遠鏡和潛望鏡中透鏡的增透膜以及類似的應(yīng)用。稍后一些國家己將紅外濾光片用于陸地和海洋上的紅外通信系統(tǒng)、飛機信標、導彈自動引導及紅外探測和跟蹤系統(tǒng)等。目前采用紅外薄膜濾光片的設(shè)備可包括有輻射計和高溫計, 紅外攝象機、單色儀、光譜儀、紅外顯微鏡和望遠鏡, 連續(xù)過程分析儀及紅外搜索、跟蹤系統(tǒng)等。紅外激光器的出現(xiàn), 大大促進了研制工作, 使濾光片、探測器及有關(guān)器件得到迅速發(fā)展。

目前可提供的紅外濾光片, 比幾年前的性能指標已有很大提高。用基于或的圖像傳感器制作的成像系統(tǒng)一般都需要使用紅外濾光片。使其僅對可見光響應(yīng), 濾除還能響應(yīng)一范圍內(nèi)的紅外光, 以獲得高質(zhì)量的彩色圖像。

       進入年代以后, 隨著顯示技術(shù)和光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和逐漸的產(chǎn)業(yè)化, 對于光學薄膜的發(fā)展起到了很大的促進和推動作用。在投影顯示系統(tǒng)中, 要在越來越小的體積中做到越來越高的投影亮度和高對比度,對其中的分色合色薄膜要求定位更精確,這樣才能得到高純度的三原色對于影響整機對比度的偏振分光薄膜,要求做到寬光譜、大角度和高消光比。

       在光通信系統(tǒng)中, 波分復用濾光片要求做到近似矩形的帶通濾光片, 通帶的寬度是一個納米左右, 光放大器的增益補償濾光片要求在波段范圍內(nèi)呈現(xiàn)一條特定的透過率曲線, 這也是光學薄膜從來沒遇到過的要求。色散補償濾光片在數(shù)據(jù)傳輸率提高的時候, 比如到的時候, 顯得非常關(guān)鍵。

       除此以外, 寬光譜大角度的減反膜, 多峰的光學濾光片等等。所有這一切對光學薄膜的設(shè)計、制備、監(jiān)控、測試都提出了很高的要求仁飛,因此也大大推動了光學薄膜這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。光學薄膜己成為現(xiàn)代光學不可缺少的一個重要組成部分, 沒有光學薄膜,許多現(xiàn)代光學裝置便無法發(fā)揮效能。它可以改變光學儀器的透射率、反射率、吸收率和散射率等, 可以產(chǎn)生出分束或合束、分色或合色、偏振或消偏振、光譜帶透過或阻滯等功能的器件。