光学薄膜发展

      光学薄膜是现代光学的一个重要分支, 同时也是现代光学仪器和各种光学器件的重要组成部分。它通过在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面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光强、偏振状态和相位变化。光学薄膜具有出色的牢固性和光学稳定性, 成本相对比较低, 因此是目前改变系统光学参数分布的首选方法。

       光学薄膜应用广泛, 最基础的如照相机、摄像机、望远镜、显微镜镜头为了增加透射光强而需要镀单层或多层增透膜为增加反射光强需要镀增反膜光学系统中所用的分束镜、窄带滤光片和带通滤光片等也要由光学薄膜来实现此外光纤通信、激光光学中也用到大量的薄膜器件薄膜还广泛应用于信息存储、半导体器件、光电显示等领域。在光学系统中光学薄膜的作用主要表现为改变光强分配、偏振状态或位相特性,包括提高光学效率、减少杂光的高效减反射膜、高反射膜实现光束的调整再分配的分束膜、分色膜、偏振分光膜通过波长的选择性透射或反射提高系统信噪比的窄带及带通滤光片, 长波通、短波通滤光片实现某些特定功能的透明导电膜、保护膜等。

       干涉膜最初应用是在二战期间, 主要是用作双筒望远镜和潜望镜中透镜的增透膜以及类似的应用。稍后一些国家己将红外滤光片用于陆地和海洋上的红外通信系统、飞机信标、导弹自动引导及红外探测和跟踪系统等。目前采用红外薄膜滤光片的设备可包括有辐射计和高温计, 红外摄象机、单色仪、光谱仪、红外显微镜和望远镜, 连续过程分析仪及红外搜索、跟踪系统等。红外激光器的出现, 大大促进了研制工作, 使滤光片、探测器及有关器件得到迅速发展。

目前可提供的红外滤光片, 比几年前的性能指标已有很大提高。用基于或的图像传感器制作的成像系统一般都需要使用红外滤光片。使其仅对可见光响应, 滤除还能响应一范围内的红外光, 以获得高质量的彩色图像。

       进入年代以后, 随着显示技术和光通信技术的迅猛发展和逐渐的产业化, 对于光学薄膜的发展起到了很大的促进和推动作用。在投影显示系统中, 要在越来越小的体积中做到越来越高的投影亮度和高对比度,对其中的分色合色薄膜要求定位更精确,这样才能得到高纯度的三原色对于影响整机对比度的偏振分光薄膜,要求做到宽光谱、大角度和高消光比。

       在光通信系统中, 波分复用滤光片要求做到近似矩形的带通滤光片, 通带的宽度是一个纳米左右, 光放大器的增益补偿滤光片要求在波段范围内呈现一条特定的透过率曲线, 这也是光学薄膜从来没遇到过的要求。色散补偿滤光片在数据传输率提高的时候, 比如到的时候, 显得非常关键。

       除此以外, 宽光谱大角度的减反膜, 多峰的光学滤光片等等。所有这一切对光学薄膜的设计、制备、监控、测试都提出了很高的要求仁飞,因此也大大推动了光学薄膜这个产业的发展。光学薄膜己成为现代光学不可缺少的一个重要组成部分, 没有光学薄膜,许多现代光学装置便无法发挥效能。它可以改变光学仪器的透射率、反射率、吸收率和散射率等, 可以产生出分束或合束、分色或合色、偏振或消偏振、光谱带透过或阻滞等功能的器件。