多层膜材料设计？

摘要

以满足大气辐射系统中光学元件的使用要求，即在可见光和近红外波段。

高透过率，膜系按照双有效界面法的设计原理和TFC膜系软件设计，采用离子辅助。

辅助沉积，电子束真空镀膜法，通过真空度，衬底温度，蒸发速率对Ti端口2薄膜材料等工作

采用A12O调整工艺参数，改进膜厚监控方法。、Gafan、TIOZ、5102四种涂料。

材料:在K衬底上制备了400-1100nm宽带减反射膜。用分光光度计测量薄膜的透射率。

透过率，得到透过率光谱曲线。涂层在垂直入射时的平均反射率为400-1100 nm。

小于1.5%。最后，对制备的减反射膜进行了各种环境测试，环境测试结果表明膜层的各项

各项指标均达到了设计要求。

关键词:光学薄膜；大气辐射系统；宽带减反射膜；离子辅助；

摘要

为了满足理论仪器在大气压下的操作要求

辐射系统，即它必须具有高透明度，安全性，可视性和近红外线

带，我们采用电子离子束真空沉积法，具有抗疲劳性

存款系统。结构15设计了05designedbyTFCsoftwarewithdoubleeffieieney

界面理论。通过优化技术参数、真空度、底座

油藏温度，蒸发率

deposithefilmonthekksgsubstrativethefursmaterialsof 1203，加考凡，TIO:，510:。

用分光光度计测量涂层的透光率，gotthesPectrum

eurvesoftheeoating。在垂直直线下降的情况下，平均有效活性低于1.5%

通过400纳米-100纳米波长。此外，涂层已成功通过。

环境测试，iteanecompletelmeetthemandsofatmospherieradiationsystems。

价格ywords:oPtiealthinfilm；大气辐射系统:宽带涂层:

离子辅助沉积；

摘要

第一章导言...........................................................................................................................,...1

1.1薄膜的研制.................................……, ...............................…, ..............？.........？.............……1

1.2宽带增透膜的研制与应用。，‘我...我.......................................................................................1

1.3论文研究的内容......................................................................？……2

第二章薄膜设计理论.......................................................' ...'两个'一，...'' .....................................四

2.1光学薄膜特性计算...........................................................................................................四

2.2双重有效接口法...........................................................................“一个8。

2.3介质多层膜弱吸收的计算，........................................................................……10

第三章减反射膜的设计理论.............................................................................................................13

3.1宽带减反射膜的使用要求，......................................................和.........................................13.

3.2薄膜材料的选择..............................................................................？……13

3.2.1选择薄膜材料的依据............................................................................................13

3.2.2选择薄膜材料..........................................................................................................15

3.3减反射膜设计的理论基础.........................................................................................................18

3.3.1单层膜减反射原理及计算，.............................................................……18

3.3.2双层减反射膜的原理和计算.........................................................................,...20

3.3.3三层减反射膜的原理和计算......................................................."......................21.

3.3.4多层膜系的优化方法........................................................................................22

3.4项目设计方案.......................................................................................？...？...？...？......……24

第四章准备技术...................................................................................................26

4.1薄膜制备装置..............................................................................................................26

4.2主要技术因素分析:.........................................................................................................31

4.3成膜过程..................................................,...........................,.................................., 32

4.4涂层材料折射率的测定....................................................................................................35

4.5准备过程.................................................................................？……37

第五章误差和测试结果分析......................................................................................................39

5.1实验结果.............................................................,..............................,....................39

5.2误差分析.............,....................................................................................,................, 40

5.3 ...................................................................................................................用于胶片质量检查...43

结论..............................................................................................................................................44

由于...............................................................................................................................................45

参考.........................................................................................................................................46

第一章是绪论

薄膜的发展

光学薄膜作为现代光学的一个重要分支，已经广泛应用于工业、农业、建筑和通讯领域。

交通、医学、军事、天文、红外物理、激光技术等领域，在人们的日常工作和健康中。

在生活中扮演越来越重要的角色。今天，随着科学技术、现代通信、能源利用、航空航天的飞速发展

科技等领域的快速发展对光学薄膜的发展提出了更高的要求。

自20世纪70年代以来，薄膜技术有了突飞猛进的发展。无论是学术上还是实践上。

两国都取得了丰硕的成果。薄膜技术已成为当代真空技术和材料科学中最活跃的研究领域。

场在新技术革命中起着重要的作用。薄膜技术、薄膜材料和表面科学的结合

促进了薄膜产品的全面开发和应用。从发展趋势看，国内外电影产业方兴未艾。

有迹象表明。薄膜技术将在不久的将来取得重大突破。这必将推动电影产业取得更大的进步。

展览'，]

近十年来，随着薄膜技术的飞速发展，工业上有了很多更大的突破，并伴随着各种类型。

新材料的开发和新功能的发现。这些都有很大的发展潜力，并提供新的技术。

技术革命提供了可靠的基础。如今，薄膜技术和薄膜材料广泛应用于电子器件和大规模集成电路中。

除了电路之外，它还可以用于提取磁性膜和磁记录介质、绝缘膜、介电膜、压电膜、光学膜，

光电导模块、传感器膜、耐磨、耐腐蚀、自润滑膜、装饰膜以及各种特殊需要的功能。负的

反射膜作为最重要的光学薄膜之一，越来越受到人们的关注。

随着电池在显示设备中应用的普及，减反射膜的实用化研究已经成为一项非常有意义的工作。

工作。

宽带减反射膜的发展及应用

增透膜又称抗反射膜，用于减少光学元件表面的反射，增加工作波段的光。

渗透性。20世纪30年代发现的减反射膜促进了薄膜光学的早期发展。推动科技之光

从化学发展来看，减反射膜在所有光学膜中起着最重要的作用。直到今天，它才诞生。

从总制作来说，它仍然超过所有其他类型的电影。单层减反射膜的出现是历史性的

一个重要的发展。今天它仍然被广泛使用，以满足一些简单的目的。但是有两个主要问题。

首先，对于大多数应用，剩余反射仍然太高；此外，它会从未涂覆的表面反射

光仍然保持中性颜色，而从涂层表面反射的光破坏了颜色的平衡。现代。

综合光学仪器往往有多种用途，光学系统的工作波段可能覆盖可见光、微光、近红外、

一般来说，这样的光学系统比较复杂，光学零件多，光能损耗大。为了获得好的

光学特性要求其表面有超宽带减反射膜。

(1)现代军用光电仪器是光电器件及其技术形成的具体产品的体现载体。

功能越来越先进，集成了激光测距仪、热成像、微光夜视、CCD摄像头。

我们的光电产品和先进的多功能光电传感器不断创新。在军用光电仪器中，经常需要它。

可见光瞄准、微光夜视、CCD电视跟踪、激光发射与接收等组合孔径技术。

镀400nm-1100nm超宽带增透膜是军用光电仪器中的多波段宽光谱窗口。

口的重要技术保证。

(2)太阳能电池是将光能转化为电能的光电器件。其光电转换效率定义为总的。

输出功率与入射到太阳能电池表面的阳光总功率之比。为了提高电池的光电转换效率，

我们要减少光在电池表面的反射损失，增加光的透射。目前主要有两种方法:(1)放电池

表面被腐蚀成有纹理的表面，增加了光线在电池表面的入射次数。(2)在电池表面镀一层或多层光学器件

质量匹配减反射膜。减反射膜的设计直接影响太阳能电池对入射光的反射率，对太阳的影响很大。

电池效率的提高起着非常重要的作用。

(3)随着航空、航天、红外成像、制导和空间观测的迅速发展，

提取目标光学特征的精度越来越高[9]，在大气背景下检测目标光学特征时，

探测器不仅接收来自目标本身的辐射，还接收大气背景辐射和来自目标表面的太阳辐射。

辐射的散射能量和天地背景辐射，加上大气参数本身的随机性，使得提取目标的光学成为可能。

特性受到很大的干扰。天空背景辐射的主要来源是太阳辐射。当太阳辐射穿过大气层时，

被大气分子、气溶胶、云层吸收、散射，使投射到高层大气的太阳辐射被辐射出去。

不能完全到达地面，一部分通过大气散射形成天空背景辐射。目标的探测是在

很大程度上取决于以下因素:目标本身和周围背景的辐射特性以及两者之间的对。

Bidu目标探测通常会受到大气的影响:目标和背景的辐射特性通过大气最终到达观察者。

辐射信号在大气中的传输受到大气的衰减，同时大气或太阳的辐射会形成一定的背景辐射。

开枪吧。当背景辐射或大气衰减很强时，目标信号完全淹没在背景辐射中，无法被探测到。

因此，建立一套准确计算天空背景光谱辐射特性的方法是非常重要的。和宽带增加。

透气膜应用于大气辐射系统测试系统中的光学元件。

上述特殊用途的光学器件都需要具有宽工作光谱范围的宽带减反射膜来改善光学元件。

元件的成像质量，特别是在微光系统、夜视系统、CCD和大气辐射系统中。

3.本文的内容。

本文研究了用于大气辐射系统光学元件的400-1100nm宽带增透膜。

计算机对设计的膜系进行优化，通过反复实验，完成减反射膜制备工艺参数的优化。

最终得到满足项目要求的薄膜系统。

论文主要包括四个部分。首先是薄膜特性的计算理论，双有效界面法和多层膜的原理

介电薄膜弱吸收计算原理介绍。其次，减反射膜的设计依据，镀膜材料的选择和利用

TFC膜系设计软件对设计的膜系进行优化，实现可见光波段和近红外波段的宽带减反射。

开枪吧。第三，镀膜机的工作原理，成膜过程，光控晶体控制原理，镀膜操作过程。第四，

在实际镀膜过程中，寻找最佳制备工艺参数的工作已经完成，衬底温度、工作气压、氧气

分析了气体含量等成膜工艺参数对光学性能的影响，并在最佳工艺参数下完成了薄膜的制备

膜的制备。测试了样品的性能，分析了理论设计的膜系与实际制备的膜系光学性能的差异。

原因。

由于实验室的分光光度计没有配备测量基底反射率的附件，本文的实验结果是真实的

基于衬底的透射率。

本实验使用的设备是南光700镀膜机，采用电子束蒸发离子辅助法获得。

具有相对坚固和致密的薄膜层。离子辅助的作用是在蒸发前清洗衬底表面，并使薄膜

层状结构更加牢固和致密。这样可以减少薄膜表面透过率和减反射带引起的吸收、散射等损失。

带宽的下降。

等一下。