光电薄膜相机镀膜 文档
光学镀膜技术
光学镀膜技术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.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.一、光学薄膜的定义光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.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.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.二、薄膜干涉原理1、光的波动性19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:V=λu由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.2、薄膜干涉薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.薄膜干涉两相干光的光程差公式为:Δ=ntcos(α)±λ/2式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.三、光学薄膜特点分类主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.。
南京理工大学光电薄膜光学镀膜设计过程word文档
4、优化结果
二、分光膜消偏振
1、加介质膜
2、消偏振结果
（1）消偏振前
（2）消偏振后
【二】增透膜设计
1、环境设定
2、膜系公式
3优化
（1）单点优化
（2）连续优化
4优化结果
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）
薄膜光学镀膜设计作业
学院：电子工程与光电技术学院
专业：光电信息工程
学号：
姓名：
指导老师：
完成时间：2012年4月
题目：
设计pt中性分光膜，45度入射，在可见光波段380--780nm，前表面分光，后表面增透。
【一】中性分Байду номын сангаас膜设计过程：
一、cr中性分光膜的优化设计：
1、环境设定：
2.膜系公式
3.优化
（1）单点优化
薄膜光学与镀膜技术
眼镜和隐形眼镜
镀膜技术可以提高眼镜和隐形眼镜的抗反射性能，提高视觉清晰度。 镀膜技术可以增强眼镜和隐形眼镜的抗紫外线能力，保护眼睛不受紫外线伤害。 镀膜技术可以提高隐形眼镜的湿润性和舒适度，减少眼部干燥和不适感。 镀膜技术可以增强眼镜和隐形眼镜的抗污能力和清洁度，保持镜片持久清晰。
反射和透射的物理机 制：反射和透射的物 理机制与光的波动性 和干涉有关，薄膜的 厚度和折射率等因素 会影响光在薄膜中的 波前和相位，从而影 响反射和透射的光强 和光谱特性。
光学常数与薄膜性质的关系
光学常数定义： 描述光与物质相 互作用性质的物 理量
光学常数与薄膜性 质的关系：光学常 数是薄膜材料和镀 膜工艺的重要参数， 对薄膜的光学性能、 物理性能和化学性 能产生影响
未来发展方向与趋势
新型材料的应用： 探索和开发具有 优异光学性能和 稳定性的新型材 料，以满足不断 增长的技术需求。
创新镀膜技术的 研发：研究和发 展新型镀膜技术， 以提高薄膜的光 学性能和稳定性， 降低制造成本。
跨学科融合：将 薄膜光学与镀膜 技术与其他领域 （如纳米技术、 生物医学等）相 结合，开拓新的 应用领域和市场。
镀膜技术的发展趋势
纳米镀膜技术：利用纳米材料和纳米技术提高镀膜的性能和稳定性，满足高精度、高 性能的应用需求。
多层镀膜技术：通过多层叠加的方式，实现更复杂的光学和力学性能，提高产品的附 加值。
智能镀膜技术：结合人工智能和机器学习技术，实现镀膜过程的自动化和智能化，提 高生产效率和产品质量。
光学镀膜介绍范文
光学镀膜介绍范文光学镀膜是一种通过在光学元件表面上沉积一层或多层薄膜，以实现对光的传播和反射特性进行调控的技术。
通过调整薄膜的材料、厚度和结构，可以使光的反射、透射和吸收特性得到优化，从而达到改善光学器件性能和实现特殊功能需求的目的。
光学镀膜的基本原理是利用光的干涉现象。
当光波遇到一个并不是完全不透光的表面时，一部分光波会被反射，一部分光波会被透射。
当光波从表面反射回来时，在这个时候的光波与入射光波产生干涉效应。
光学镀膜技术就是通过在光学元件表面添加一层或多层的薄膜，来改变反射和透射的光的干涉效应，从而达到控制光的性质的目的。
光学镀膜的制备过程通常使用物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）这两种方法。
物理气相沉积包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子束镀膜等，而化学气相沉积则包括化学气相沉积、热分解沉积和有机金属化学气相沉积等。
在光学镀膜的制备过程中，选择合适的材料和薄膜结构是非常重要的。
常见的薄膜材料包括金属、氧化物、氟化物和硫化物等。
这些材料的选择依据于所需的光学特性，如透过率、反射率和波长依赖性等。
薄膜的厚度和结构对光学性能也有重要影响，可以通过在线测量和控制薄膜厚度来达到要求。
光学镀膜的应用非常广泛。
在摄影镜头、眼镜、太阳能电池、半导体器件等领域，光学镀膜被用来增加光学元件的透过率和降低反射率，提高设备的性能。
在激光器、光纤通信和光学仪器等领域，光学镀膜用于滤波器、偏振器、分束器和反射镜等器件的制备，用来选择特定的光波或调整光波的性质。
在光学显示器件中，光学镀膜被用作透明电极和透明导电层。
总结起来，光学镀膜是一种通过在光学元件表面上沉积一层或多层薄膜来改变光的传播和反射特性的技术。
通过优化薄膜材料、厚度和结构，可以改善光学器件性能和实现特殊功能需求。
光学镀膜在各种不同领域中都有广泛的应用，对于改善光学设备性能、提高光学器件效率具有重要意义。
光电功能薄膜 镀膜技术PVD
蒸发温度1000-2000 ° C的材料可用电阻加热作蒸发源. 加热器 电阻 通电后产生热量 产生热量使蒸发材料
的分子或原子获得足够大的动能而蒸发.
加热装置的分类和特点：
（1）丝状（0.05-0.13cm)，蒸发物润湿电 阻丝，通过表面 张力得到支撑。只能蒸发 金属或合金；有限的蒸发材料被蒸发；蒸 发材料必须润湿加热丝；加热丝容易变脆。 （2）凹箔：蒸发源为粉末。 （3）锥形丝筐蒸发小块电介质或金属。
PVD的三个 关键过程：
产生 从源材料发射粒子（气相原子、分子、离子） 气相物质的输运 激发粒子输运到基片
沉积 气相粒子在基片上成膜（凝结、形核、长大）
• 真空蒸发：热蒸发(thermal evaporation)
最简单的方法：膜料由电阻加热丝ห้องสมุดไป่ตู้舟蒸发。
蒸发材料在真空室中被加热时, 其原子或分子就会从表面逸出.
蒸发出的原子是自由、无碰撞的， 沉积速度快。
理想气体，气体分子运动论：PV=RT(1 mol),
每单位时间沉积在单位表面上的原子数： J 1 n
4
由P
J
J P / 2mkT
8kT m
10-4Pa ，Troom
平均自由程 〉500cm，远超过蒸发源到衬底距离
容易根据蒸发原料的质量、蒸发时间、衬底与蒸发源的距离、衬 底的倾角、材料的密度等计算薄膜的厚度。
饱和蒸气压(PV): 在一定的温度下,真 P 空室中蒸发材料的蒸气在与固体或
液体平衡过程中所表现的压力.
Solid
Vapor Liquid
T 蒸发速率随温度变 化的敏感性.
光学镀膜基础知识PPT
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ，近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度，将无法有所进展。可以毫不夸张地 说，几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
的法布里-玻珞干涉仪，是一 种最有意义的进展，它是干 涉带通滤光片的一种基本结 构。
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Ø金属滤光片 • 金属滤光膜的一般
特性曲线 • 示例图片：
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u 我们常用的薄膜材料：
• 电介质薄膜材料：Ta2O5,SiO2,TiO2,Al2O3,MgF2,Nb2O5…… • 金属薄膜材料：
Au，Ag，Cu，Cr/Ni
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1.3 光学薄膜应用
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；
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光学薄膜的应用可以分为以下几大类： • 提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、
高反射膜。 • 实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜
、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分 配的光学元件。 • 通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄 带及带通滤光片，长波通、短波通滤光片等。 • 实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜 等。
光学薄膜技术的分类：
•
物理气相沉淀（PVD）：俗称真空镀膜，设计物理特性间的能量
镀膜基础知识培训 赵老师讲义
光学镀膜基础知识
光学镀膜基础知识
光学镀膜是一种在物体表面上形成一层薄膜，以改变光在物体表面上的反射、透射和吸收的特性的技术。
它可以提高光学元件的透光率、抗反射能力和耐刮擦性能，同时还可以改变光的颜色和光谱特性。
以下是光学镀膜的基础知识：
1. 光学镀膜类型：有透射镀膜、反射镀膜和滤光镀膜等不同类型的光学镀膜。
2. 镀膜材料：常用的镀膜材料包括金属、氧化物、硫化物和氟碳化物等。
不同的材料可以实现不同的功能，如增强透射、减少反射、调节色彩等。
3. 镀膜原理：基本的镀膜原理是利用光学干涉的现象。
通过控制镀膜材料的厚度，可以实现不同波长光的干涉效果，从而达到改变光的传输和反射性能的目的。
4. 镀膜性能评价：光学膜层的性能评价常包括透射率、反射率、满足特定光学要求的光谱特性等。
5. 常见的光学镀膜技术：包括真空蒸发、溅射镀膜、离子镀膜等不同的技术。
每种技术都有其特点和适用性，选择合适的技术可以获得高质量的光学镀膜。
6. 应用领域：光学镀膜广泛应用于光学元件、光学仪器、电子
设备、眼镜等领域。
它可以改善光学仪器的性能，提高成像和传输质量，也可以实现特定的光学效果和功能。
总之，光学镀膜是一门复杂而重要的技术，通过掌握光学镀膜的基本知识，可以更好地理解和应用光学元件。
薄膜光学与镀膜技术
太阳能光伏产业
太阳能光伏产业：利用镀膜技术提高光伏电池的光吸收和光电转换效率降低成本提高 生产效率。
显示产业：镀膜技术用于制造各种显示器件如液晶显示、有机电致发光显示等提高显 示效果和寿命。
光学仪器和摄影器材：镀膜技术用于制造各种光学仪器和摄影器材如望远镜、显微镜、 相机镜头等提高成像质量和透光率。
在微电子和集成电路制造中薄膜光学与镀膜技术可以用于制造光电器件、太阳能电池、 传感器等。
镀膜技术还可以用于制造高精度光学镜头和反射镜广泛应用于通信、医疗、航空航天等 领域。
环境监测和光谱分析领域
镀膜技术可用 于制造高精度 光谱仪用于环 境监测和光谱
分析。
镀膜的反射和 透射特性可以 提高光谱仪的 分辨率和灵敏
添加标题
薄膜的光学干涉效应的影响因 素：薄膜的厚度、折射率以及 入射光的波长等因素都会影响 干涉效应。
薄膜的光散射和吸收特性
薄膜的光散射特性： 薄膜表面粗糙度、 折射率差异等因素 导致光散射现象影 响光学性能。
薄膜的光吸收特性： 不同材料和厚度薄 膜对光的吸收能力 不同与薄膜的组成 和结构密切相关。
光学薄膜的基本参数
光学常数：描 述薄膜的光学 性质如折射率、 消光系数等。
厚度：薄膜的 物理厚度通常 以纳米或微米
为单位。
透射光谱：描 述薄膜透射光 谱的范围和特
性。
反射光谱：描 述薄膜反射光 谱的范围和特
性。
03 镀膜技术的发展历程
镀膜技术的起源和早期发展
镀膜技术的起源可以追溯到19世纪末期当时主要用于制造望远镜和显微镜等光学仪器。 20世纪初随着工业技术的发展镀膜技术开始应用于军事、航空航天、医疗等领域。 20世纪中期随着光学、物理和化学等学科的进步镀膜技术得到了进一步的发展和完善。 进入21世纪镀膜技术不断涌现出新的应用领域如太阳能光伏、LED照明等。
薄膜光学第四章光学镀膜工艺教学讲义
➢薄膜厚度监控技术
1）直接观测薄膜颜色变化的目视法； 一定结构的膜层对不同波长的光具有不同的透过率。白
光入射，反射光就会表现出颜色。 互补色原理：紫色黄绿，紫蓝黄，蓝橙，红蓝
绿，绿紫红。 特点：结构简单，操作方便，但精度低，受外界、人为因素 影响较大。
2）测量薄膜透过率和反射率极值法； 测量正在镀制膜层的反射率或透过率随膜层厚度增加过
教学目的和要求
了解和掌握影响光学薄膜质量的主要因素以及控制方法。
4.1 光学薄膜器件的质量要素
➢ 光学镀膜器件的光学性能 光学薄膜的光学常数：折射率和厚度。
膜层折射率误差来源、膜层厚度误差来源 膜层折射率误差来源 1）膜层的填充密度，也叫聚集密度。它是膜层的实材体积和 膜层的几何轮廓之比。 2）膜层的微观组织物理结构。即使用同样的膜层材料，采用 不同的物理气态沉积技术（PVD），得到的膜层具有不同的 晶体结构状态，具有不同的介电常数和折射率。
基片清洁的影响：残留在基片表面的污物和清洁剂将导致 1）膜层对基片的附着力差； 2）散射或吸收增大，抗激光损伤阈值低； 3）透光性能变差。
基片的表面污染来源： 1）基片表面抛光后存储时间较长，表面水渍、油斑和霉斑； 2）工作环境中的灰尘及纤维物质被零件表面吸附； 3）离子轰击时负高压电极溅射，在基片表面形成斑点； 4）真空系统油蒸汽倒流造成基片表面污染等。 提高清洁度的方法： 1）常打扫工作环境（最好建无尘车间）、经常打扫真空室； 2）对于新抛光基片表面，可用脱脂纱布蘸乙醇与乙醚混合物 进行擦洗；对于存储时间较长的基片表面，可用脱脂纱布或 棉花蘸最细的氧化铈或红粉进行更新，擦拭时要尽量均匀， 不要破坏表面面形。 3）基片表面油脂、水或其它溶剂的表面薄层，可利用离子轰 击来清洁。
光学薄膜
2.电子束加热蒸发
电子束蒸发的原理是，当金属在高温状态时， 其内部的一部分电子因获得足够的能量而逸 出表面，这就是所谓热电子发射。
虽然电子枪有许多种结构，但目前广泛使用的是磁 偏转“e”形枪。所谓e形电子枪，是由于电子轨迹 成”e”字形而得名，它又被称为270度磁偏转电子 枪。此外还有180度，225度等形式的电子枪。它是 由钨丝阴极、聚焦极、磁铁和无氧铜水冷坩埚等组 成。如图所示，从阴极发射的热电子经阴极与阳极 间的高压电场加速并聚焦成束，由磁场使之偏转到 达坩埚蒸发源材料表面，轰击并蒸发材料。由于蒸 发源材料与阴极是分开的，并单独处于磁场中，坩 埚与蒸发源材料发射的二次电子立即受到磁场的作 用，再次发生偏转并被收集极吸收，因此到达基片 表面的二次电子数相比以前的直型电子枪大大地减 少了。
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．例如．大功率激光系统 要求某些元件有极低的表面反射，以避免敏感元件受到不需 要的反射的破坏．此外，宽带增透膜提高了象质量、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． 在比较复杂的光学系统中， 入射光的能量往往因多次反射而 损失。例如，高级照相机的镜头有六、七个透镜组成。反射 损失的光能约占入射光能的一半，同时反射的杂散光还要影 响成像的质量。为了减少入射光能在透镜玻璃表面上反射时 所引起的损失，常在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜（常 用氟化镁MgF2，其折射率为1.38，介于玻璃与空气之间）， 利用薄膜的干涉使反射光能减到最小，这样的薄膜称为增透 膜。
对激光薄膜来说，减反射膜是激光损伤的 薄弱环节，如何提高它的破坏强度，也是 人们最关心的问题之一。
光电薄膜相机镀膜
来自胶片厂家信息，希望设计新概念的高性能多 层膜镜头，便于进一步发挥胶片潜力。最近的胶 片与以往比较已有明显改进。从照相机厂知悉： 新的胶片最适宜使用新型镜头，这意味着应推荐 摄影师尽量使用新型多层镀膜镜头。
真空镀膜 1.常温常压下，空气中活性分子与膜层等反应，
易形成杂质 2.常压时，气体分子密度太高，蒸发膜料无法
直接到达被镀件 3.被镀膜层材料容易蒸发 4真空下易获得高纯镀膜，成膜速度快
镀膜的种类 这些膜的功用各有不同，大致可分为七大类：
增透膜、反光膜、滤光膜、偏振膜、保护膜和电 热膜。
镀膜工艺过程
复使用的东西，当空气中有极细小的砂粒或硬物沉积 在上面时，再次使用时会把膜刮伤。
The end !
谢谢！
真空镀制光学薄膜的基本工艺过程：
清洁零件→清洁真空室／装零 件→抽真空和零件加温→膜厚仪调整 →离子束轰击→膜料预熔→镀膜→镀 后处理→检测
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
真空镀膜机
透过量
反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的 折射率，可通过反射量的公式进行计算。
反射量公式： R=（n-1）2/（n+1）2
R：镜片的单面反射量n：镜片材料的折射率
上都有这么多被反射和吸收，那么，光线
穿过透镜片组到达焦平面是非常少的，也 就是说光线在穿透镜头时被严重损失了。
为了提高镜头的透光率和影像的质量，在现 代镜头制造工艺上都要对镜头进行镀膜。
镀减反射膜技术 有机镜片镀膜技术的难度要比玻璃镜片高。
玻璃材料能够承受300℃以上的高温，而有机镜 片在超过100℃时便会发黄，随后很快分解。可 以用于玻璃镜片的减反射膜材料通常采用氟化镁 但由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200℃的环 境下进行，否则不能附着于镜片的表面，所以有 机镜片并不采用它。
镀膜实验报告
多层介质膜滤光片的镀制摘要：本实验以蒸发真空镀膜机对滤光片镀膜，采用干涉原理对膜厚进行监控。
使用单色仪把光源透过滤光片并有反射镜反射回来到单色仪上的光，经由单色仪原理被分成不同的光束，再由光电倍增管将光信号放大并转化为电信号。
通过理论模拟和实际实验结果进行比较，分析实验误差产生的原因。
关键词：干涉滤光片、高真空镀膜、光学极值法测膜厚、真空检验引言：当光线进入不同传递物质时（如由空气进入玻璃），大约有5% 会被反射掉，在光学瞄准镜中有许多透镜和折射镜，整个加起来可以让入射光线损失达30%至40%。
现代光学透镜通常都镀有单层或多层氟化镁的增透膜，单层增透膜可使反射减少至 1.5%，多层增透膜则可让反射降低至 0.25%，所以整个瞄准镜如果加以适当镀膜，光线透穿率可达 95%。
镀了单层增透膜的镜片通常是蓝紫色或是红色，镀多层增透膜的镜片则呈淡绿色或暗紫色。
通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面，称为蒸发镀膜。
这种方法最早由M.法拉第于1857年提出，现代已成为常用镀膜技术之一。
蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，待镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。
待系统抽至高真空后，加热使其中的物质蒸发。
蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。
薄膜厚度可由数百埃至数微米。
膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间（或决定于装料量），并与源和基片的距离有关。
对于大面积镀膜，常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。
从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程，以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。
蒸气分子平均动能约为0.1～0.2电子伏。
本实验通过蒸发真空镀膜设备对滤光片镀膜。
原理：1、真空技术“真空”是指气压低于一个大气压的气体状态。
在真空状态下，单位体积中的气体分子数大大减少，分子平均自由程增大，气体分子之间、气体分子与其他粒子之间的相互碰撞也随之减少。
这些特点被广泛应用于科学研究和生产的许多领域中，例如：电子器件、大规模集成电路、加速器、表面物理、热核反应、空间环境模拟、真空冶炼和真空包装等。
光学镀膜基础知识_概述及解释说明
光学镀膜基础知识概述及解释说明1. 引言1.1 概述光学镀膜是一种在光学器件上应用的技术，通过在物体表面涂覆一层薄膜来改变物体对光的反射、折射和透过性质。
这项技术被广泛应用于激光器、太阳能电池、眼镜镜片等领域。
本文将介绍光学镀膜的基础知识，并解释其原理和应用。
1.2 文章结构本文分为四个部分进行论述。
首先，在引言中我们将简要概述光学镀膜技术，并介绍文章的结构。
其次，在第二部分中，我们将深入探讨光学镀膜的基础知识，包括原理介绍、材料选择和镀膜工艺流程。
接着，在第三部分中，我们将详细解释光学镀膜的相关概念和现象，包括反射和折射现象解释、光学薄膜的工作原理解析以及镀膜在光学器件中的应用解读。
最后，在结论部分中，我们将总结所述的光学镀膜基础知识，并强调其在光学领域中的重要性和应用前景，同时提出未来研究方向建议。
1.3 目的本文旨在提供关于光学镀膜的基础知识，帮助读者了解光学镀膜技术的原理、材料选择以及镀膜工艺流程。
通过解释光学现象和光学器件中的应用，我们希望读者可以更好地理解并应用光学镀膜技术。
此外，本文也将探讨该技术在未来的研究方向，并引导读者进一步深入相关领域的研究。
2. 光学镀膜基础知识：2.1 原理介绍:光学镀膜是一种通过在物体表面涂覆一层光学材料来改变其光学性质的技术。
其原理基于反射、折射和干涉等现象。
当光线从一个介质进入另一个介质时，由于两个介质的光密度不同，会发生反射和折射的过程。
利用这些现象，可以通过选择合适的材料并采用适当的工艺流程，在物体表面生成具有特定光学性能的镀膜层。
2.2 材料选择:在进行光学镀膜时，需要选取合适的材料作为镀膜层。
常用的材料包括金属、半导体和二氧化硅等。
根据需要调节器件的反射率、透过率以及波长选择性等要求，选择不同的材料组合来达到预期效果。
2.3 镀膜工艺流程:实施光学镀膜涉及多个工序，包括基片清洗、底层/高反射层沉积、保护层应用等步骤。
首先，需要对待处理的基片进行清洗，以确保表面没有杂质影响膜层的质量。
镜片镀膜 文档
加膜是镜片质量和特性的一个重要指标。
对于眼用树脂镜片来说，主要的光学薄膜有加硬膜、减反射膜（增透膜）、抗污膜（防水膜）、抗辐射膜、偏振膜、防雾膜和分光膜等。
现在简单介绍几种主要膜层的特点。
1 加硬膜.树脂镜片的硬度较低，镜片表面容易产生划痕。
为了提高镜片的抗磨损能力，需要在镜片表面镀硬膜。
目前多采用硅原子进行加硬处理，即采用含有有机基质和包括硅元素的无机超微粒物的加硬液，使硬膜同时具备韧性和硬度。
现代镀硬膜技术最主要的是采用浸泡法。
加硬膜镀层较厚，约3～5μm。
对于镀硬膜的树脂镜片，可以通过桌面敲击的声音和镜片的颜色亮度来识别。
声音清脆、边缘明亮的镜片是经过加硬处理的。
2 抗反射膜.减反射膜是利用干涉原理，使通过膜层的光相互抵消以达到减反射的目的。
减反射膜可以减少光能在镜片表面的反射损失，以提高成像强度和分辨率。
为了满足较宽光谱范围内低反射的要求，需要采用3层或多层的减反射膜。
目前的多层减反射膜的厚度约为0.3μm，多采用氧化钛、氧化锆等高纯度金属氧化物材料，通过蒸发工艺镀于树脂镜片的表面，达到良好的减反射效果。
镀减反射膜后会有残留的颜色，多以绿色系为主。
对于需要加硬的镜片，要先进行加硬处理再镀减反射膜。
3 抗污膜.表面镀有减反射膜的镜片特别容易产生污渍，而污渍会破坏减反射膜的效果，减少光线的透射。
在显微镜下观察减反射膜层呈孔状结构，油污容易浸润至减反射膜层。
可以在减反射膜层上再镀一层具有抗油污和抗水性能的膜，这一膜层不会改变减反射膜的光学性能。
抗污膜的材料以氟化物为主，可将多孔的减反射膜层覆盖起来，并且能够减少水和油与镜片的接触面积，使油和水滴不易粘附于镜片表面，因此也称防水膜。
镀抗污膜多采用真空镀膜的方法。
膜层较薄，约为0.005～0.01μm。
4 抗辐射膜.抗辐射镜片是根据电磁干扰遮蔽原理采用特殊镀膜工艺，经过特殊电导体薄膜处理，使镜片具有抗电磁辐射的功能。
抗辐射物质是一种金属化合物，在镜片表面形成一种屏障，将低频辐射及微波进行反射和吸收，有效地滤除电磁辐射波。
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20 世纪90 年代以后，随着真空镀膜 技术的发展，利用离子束轰击技术，使 得膜层镜片的结合，膜层间的结合得到 了改良。而且提炼出的象氧化钛，氧化
锆等高纯度金属氧化物材料可以通过蒸 发工艺镀于树脂镜片的表面，达到良好 的减反射效果。
镀膜原因
镀膜目的
目的是希望减少光的反射，增加透光率，抗紫
外成从线像光并色抑彩学制平常耀衡识光的鬼不知影同道；。，不此同外当颜，光色镀线的膜镀尚通膜可过，延一也迟使镜个的头透镜 时老，化总，变有色一的部时间分。光线被反射和吸收，被反 射和吸收的量分别占5％和2％。镜头是由 透镜片组构成的，如果光线在每一个透镜 上都有这么多被反射和吸收，那么，光线 穿过透镜片组到达焦平面是非常少的，也 就是说光线在穿透镜头时被严重损失了。
清洁方法，需要注意：
清洁液的选择：一般用无水酒精或乙醚 - （注意：乙 醚为有毒化学物质）。如果必须用水清理，则需要寻 找离子水或纯水，不然会留下水班。
清洁布的选择： 可以用脱脂棉，最简单、最洁零件→清洁真空室／装零 件→抽真空和零件加温→膜厚仪调整 →离子束轰击→膜料预熔→镀膜→镀 后处理→检测
真空镀膜机
透过量
反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的 折射率，可通过反射量的公式进行计算。
反射量公式： R=（n-1）2/（n+1）2
R：镜片的单面反射量n：镜片材料的折射率
光学镀膜技术
相机镜头镀膜
相机镀膜
?前言 ?镀膜原因 ?镀膜原理 ?镀膜目的及效果 ?镀膜条件、种类 ?镀膜工艺过程 ?镀膜应用
1892年:英国泰勒发现并产生镀膜技 术;1935年：德国卡尔，蔡司发明了防反 射膜层处理技术。蔡司的A.Smakula在真
空中加热蒸发低折射率氟化物薄膜，诞生 了防反射薄膜处理法。1939-1943年：卡 尔.蔡司公司成功实现了2层和3层增膜系。
例如普通树脂材料的折射率为 1.50，反射光R= （1.50-1 ）2/（1.50+1 ） 2=0.04=4%。镜片有两个表面，如果 R1 为镜片前
表面的反射量， R2 镜片后表面的 反射量，则镜片的总反射量 R=R1+R2 （计算R2 的 反射量时，入射光为 100%-R1）。 镜片的透光量 T 为：T=100%-R1-R2 。 表4 不同折射率镜片的透过量比较
镀膜原理
镜头的镀膜是根据光学的干涉原理，在镜头 表面镀上一层厚度为四分之一波长的物质(通常 为氟化物)，使镜头对这一波长的色光的反射降 至最低。显然，一层膜只对一种色光起作用， 而多层镀膜则可对多种色光起作用。多层镀膜 通常采用不同的材料重复地在透镜表面镀上不 同厚度的膜层。多层镀膜可大大提高镜头的透 光率，例如，未经镀膜的透镜每个表面的反射 率为5％，单层镀膜后降至2％，而多层镀膜可 降至0.2％，这样，可大大减少镜头各透镜间的 漫反射，从而提高影像的反差和明锐度。
不规则的、彩虹般的反射 。
一般来说，镜头最外层所镀的通常是硬膜， 用以保护一般的手摸或清洁镜头时不会对其造 成危害。这一点，不管是传统的单眼相机镜头 或是消费型数字相机镜头皆然。尽管，这层膜 有保护作用，但实际上其厚度可能仅有 0.1 nm 太过强力的摩擦，还是会破坏这层膜的平整性， 进而影响拍摄效果。所以，对于多层膜镜头的
为了提高镜头的透光率和影像的质量，在现 代镜头制造工艺上都要对镜头进行镀膜。
镀减反射膜技术 有机镜片镀膜技术的难度要比玻璃镜片高。
玻璃材料能够承受300℃以上的高温，而有机镜 片在超过100℃时便会发黄，随后很快分解。可 以用于玻璃镜片的减反射膜材料通常采用氟化镁 但由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200℃的环 境下进行，否则不能附着于镜片的表面，所以有 机镜片并不采用它。
真空镀膜 1.常温常压下，空气中活性分子与膜层等反应，
易形成杂质 2.常压时，气体分子密度太高，蒸发膜料无法
直接到达被镀件 3.被镀膜层材料容易蒸发 4真空下易获得高纯镀膜，成膜速度快
镀膜的种类 这些膜的功用各有不同，大致可分为七大类：
增透膜、反光膜、滤光膜、偏振膜、保护膜和电 热膜。
镀膜工艺过程
多层镀膜技术与感光胶片关系
摄影镜头是有效利用还是浪费新型胶片的性能， 其膜层也起到一定作用。镜片反射引起的光晕存 在时，不仅使画面整体的反差下降，而且对高光 和阴影细部的描写也产生十分不利影响。同时， 由于光晕存在，对色彩平衡尤其易造成整体色再 现失常。镜头的膜系性能与胶片感色等性能的匹 配是必不可少的。
镀膜应用
1、眼镜的保护膜、滤光膜、防紫外线 膜等2、望远镜镜片、相机镜头的红外膜、 保护膜、增透膜、增反膜等3、宝石上的 膜层4、汽车玻璃、幕墙玻璃的增反膜5、 光纤外壁反射膜在装饰饰品上的应用： 手机壳、表壳、眼镜架、五金、小饰品 等镀膜
多层镀膜的使用概况
德国的卡尔.蔡司镜头
日本尼康镜头
（尼康新的多 层膜系，有丰 富的阶调和色 彩平衡）
彩色反转片的最近发展倾向是色饱和度很高， 膜层性能优良是完全必要的。陈旧的颜色是不会 受欢迎的，反差下降令人讨厌。
来自胶片厂家信息，希望设计新概念的高性能多 层膜镜头，便于进一步发挥胶片潜力。最近的胶 片与以往比较已有明显改进。从照相机厂知悉： 新的胶片最适宜使用新型镜头，这意味着应推荐 摄影师尽量使用新型多层镀膜镜头。
有些摄影者，喜欢使用新型多层膜镜头。有些
摄影者，喜欢古老著名镜头，认为像质还是老镜 头好。其实，当前生产的新胶片性能显示，新设 计的镜头对新型胶片来说其照片效果更佳，拍摄 后更易获得最佳效果，更易得到色泽鲜艳、色彩 饱和、成像清晰、层次分明的满意照片。
镀膜的保养
一旦护膜被破坏后，在光线下，可以看到一些
镀膜目的及效果
目的是希望减少光的反射，增加透 光率，抗紫外线并抑制耀光鬼影，聚 集有利光线成相，过滤掉某些不利光 线。不同颜色的镀膜，也使的成像色 彩平衡的不同。此外，镀膜尚可延迟 老化，变色的时间。
图左：镜头炫光下造成画面的影响； 图右：镜片前塗佈镀膜减少炫光的产生 也強化了画面的明亮度
镀膜条件、种类