光學鍍膜有哪些方法和原理

① 光學鍍膜（脈沖激光沉積和常見光學鍍膜）

光學鍍膜技術和應用始於19 世紀在20世紀的後50年內，光學鍍膜技術得到飛速發展。鍍膜的方法有很多種，其中一種就是脈沖激光沉積(PLD) 方法，它是利用激光將轟擊出來的物質沉澱在不同的襯底上，得到沉澱或者
PLD作為一種新的先進的成膜技術。與其他工藝相比，生長參數獨立可調、可精確控易於實現超薄薄膜的生長和多層膜的制備，生長的薄膜結晶性能很好，膜的PLD技術的成膜效率高，能夠進行批量生產，這是它的很大的優勢，有望在科研和生產中得到廣泛的應用。但是由於等離子體存在中的微粒沉積到薄膜上會降低薄膜的質量，採取相應的措施後可以獲得改善，但不能完全消除。PLD方法在厚度均勻等方面也比較困難，從而比較難以進一步提高薄膜的質量。
光學鍍膜技術可以應用於制備高閾值激光薄膜領域，高功率激光器是當前強激光領域的研究熱點，影響激光系統的功率輸出最關鍵的因素是光學薄膜的激光損傷閾值（LIDT）。影響LIDT的主要因素包括: 高低折射率材料的選擇和匹配、鍍膜工藝過程和薄膜質量。可以說，性能優異的鍍膜材料是得到高LIDT激光薄膜的前提。LIDT激光膜常見鍍膜材料是二氧化鋯和二氧化鉿。
二氧化鋯在( ～300nm) 到紅外( ～1300nm) 對光不吸收，膜層緻密牢固，與SiO2 膜層的匹配性好，但氧化鋯最大的缺點是鍍膜時不易控制，容易產生噴濺。在制備近紫外( 300nm～和紅外( 1064nm) 高LIDT 激光薄膜中得到應用。
二氧化鉿光學鍍膜材料是一種性能優異的高折射率材料，其透射波段范圍包括遠紫外（200nm）～到紅外( 8000nm) ，在此波段范圍內，光吸收、散射都極少，其折射率在波長500nm處為2.0。用電子槍蒸發可以得到緻密的氧化鉿膜層，該膜層硬度高；與石英玻璃、CaF2 薄膜基底具有較強的附著力，化學物理性能穩定、耐腐蝕性好。HfO2光學鍍膜材料是一種性能優異的制備具高LIDT 激光膜的材料。但在自然界，Zr 與Hf 伴生，兩者的化學性能非常接近，它們之化學性能非常接近，他們之間的深度分離一直是技術難題。在紫外波段，Zr 的存在嚴重影響薄膜的性能。從光學性能
二氧化鋯的透射波段不能到250nm 以下，在250nm以下紫外波段有明顯吸收，而且在此波段，二者折射率相差較大( HfO2 的折射率是1. 95，ZrO2的折射率是2. 04)；另外，兩SiO2的匹配作用相反，因此氧化鋯的存在破壞膜層的性能。從物理化學性能看，HfO2比ZrO2穩定得多。通常情況下，不含穩定劑的純ZrO2熱力學不穩定，在摩擦、受熱、壓力等條件下容易發生相變，相變的同時伴隨體積的變化。因此低ZrO2含量HfO2膜料是制備具有高LIDT的紫外強激光薄膜的關鍵。

② 常用的光學鍍膜有哪些

光學鍍膜是指在光學零件表面上鍍上一層(或多層)金屬(或介質)薄膜的工藝過程。在光學零件表面鍍膜的目的是為了達到減少或增加光的反射、分束、分色、濾光、偏振等要求。常用的鍍膜法有真空鍍膜(物理鍍膜的一種)和化學鍍膜。[1

③ 真空鍍膜和光學鍍膜有什麼區別

一、概念的區別

1、真空鍍膜是指在高真空的條件下加熱金屬或非金屬材料，使其蒸發並凝結於鍍件（金屬、半導體或絕緣體）表面而形成薄膜的一種方法。例如，真空鍍鋁、真空鍍鉻等。

2、光學鍍膜是指在光學零件表面上鍍上一層(或多層)金屬(或介質)薄膜的工藝過程。在光學零件表面鍍膜的目的是為了達到減少或增加光的反射、分束、分色、濾光、偏振等要求。常用的鍍膜法有真空鍍膜(物理鍍膜的一種)和化學鍍膜。

二、原理的區別

1、真空鍍膜是真空應用領域的一個重要方面，它是以真空技術為基礎，利用物理或化學方法，並吸收電子束、分子束、離子束、等離子束、射頻和磁控等一系列新技術，為科學研究和實際生產提供薄膜制備的一種新工藝。簡單地說，在真空中把金屬、合金或化合物進行蒸發或濺射，使其在被塗覆的物體（稱基板、基片或基體）上凝固並沉積的方法。

2、光的干涉在薄膜光學中廣泛應用。光學薄膜技術的普遍方法是藉助真空濺射的方式在玻璃基板上塗鍍薄膜，一般用來控制基板對入射光束的反射率和透過率，以滿足不同的需要。為了消除光學零件表面的反射損失，提高成像質量，塗鍍一層或多層透明介質膜，稱為增透膜或減反射膜。

隨著激光技術的發展，對膜層的反射率和透過率有不同的要求，促進了多層高反射膜和寬頻增透膜的發展。為各種應用需要，利用高反射膜製造偏振反光膜、彩色分光膜、冷光膜和干涉濾光片等。光學零件表面鍍膜後，光在膜層層上多次反射和透射，形成多光束干涉，控制膜層的折射率和厚度，可以得到不同的強度分布，這是干涉鍍膜的基本原理。

三、方法和材料的區別

1、真空鍍膜的方法材料：

(1)真空蒸鍍：將需鍍膜的基體清洗後放到鍍膜室，抽空後將膜料加熱到高溫，使蒸氣達到約13.3Pa而使蒸氣分子飛到基體表面，凝結而成薄膜。

(2)陰極濺射鍍：將需鍍膜的基體放在陰極對面，把惰性氣體(如氬)通入已抽空的室內，保持壓強約1.33～13.3Pa，然後將陰極接上2000V的直流電源，便激發輝光放電，帶正電的氬離子撞擊陰極，使其射出原子，濺射出的原子通過惰性氣氛沉積到基體上形成膜。

(3)化學氣相沉積：通過熱分解所選定的金屬化合物或有機化合物，獲得沉積薄膜的過程。

(4)離子鍍：實質上離子鍍系真空蒸鍍和陰極濺射鍍的有機結合，兼有兩者的工藝特點。表6-9列出了各種鍍膜方法的優缺點。

2、光學鍍膜方法材料

(1)氟化鎂：無色四方晶系粉末，純度高，用其制備光學鍍膜可提高透過率，不出崩點。

(2)二氧化硅：無色透明晶體，熔點高，硬度大，化學穩定性好。純度高，用其制備高質量Si02鍍膜，蒸發狀態好，不出現崩點。按使用要求分為紫外、紅外及可見光用。

(3)氧化鋯：白色重質結晶態，具有高的折射率和耐高溫性能，化學性質穩定，純度高，用其制備高質量氧化鋯鍍膜，不出崩點。

④ 相機鏡頭鍍膜運用的光學原理

光學鍍膜

光學鍍膜原理：光的干涉在薄膜光學中廣泛應用。光學薄膜技術的普遍方法是藉助真空濺射的方式在玻璃基板上塗鍍薄膜，一般用來控制基板對入射光束的反射率和透過率，以滿足不同的需要。

為了消除光學零件表面的反射損失，提高成像質量，塗鍍一層或多層透明介質膜，稱為增透膜或減反射膜。隨著激光技術的發展，對膜層的反射率和透過率有不同的要求，促進了多層高反射膜和寬頻增透膜的發展。為各種應用需要，利用高反射膜製造偏振反光膜、彩色分光膜、冷光膜和干涉濾光片等。

(4)光學鍍膜有哪些方法和原理擴展閱讀：

光學薄膜在高真空度的鍍膜腔中實現。常規鍍膜工藝要求升高基底溫度(通常約為300℃)；而較先進的技術，如離子輔助沉積(IAD)可在室溫下進行。IAD工藝不但生產比常規鍍膜工藝具有更好物理特性的薄膜，而且可以應用於塑料製成的基底。抽真空主系統由兩個低溫泵組成。電子束蒸發、IAD沉積、光控、加熱器控制、抽真空控制和自動過程式控制制的控制模塊都在鍍膜機的前面板上。

⑤ 光學鍍膜知識：增透膜、增反膜、分層膜

1．增透膜
如圖所示，光線從折射率為n1的介質射向厚度為d、折射率為n2的膜，分別在兩層界面處發生反射，反射到折射率為n1介質中的
a、b兩束光傳播的光程差為δ＝2d。一般增透膜是在空氣和玻璃界面上塗上一層透明的晶體膜，所以n1＝1（空氣折射率），n2為膜的折射率，n3為玻璃折射率，則光程差為δ＝2d（因為a光束在第一界面，b光束在第二界面處各有一次半波損失，則總的δ』＝0）。通常討論近軸光線，即i1很小，近似於0°，所以光程差δ＝2n2d。
根據光的干涉原理得：
(k=0,1,2,3,……)，λ為光在空氣中的波長。
增透膜是通過選擇鍍膜的厚度d和介質折射率（n2），使兩束反射光的光程差為（2k+1），出現干涉相消，從而減弱反射光的強度，增加透射光的強度。
當k=0時，d=
又因為n2=（v為光波在膜介質中的傳播速度），所以光在膜介質中的波長為＝，即得d=。因此中學課本中強調「當薄膜厚度是入射光在薄膜中波長的1/4時，在薄膜的兩個面上反射的光……互相抵消，這就大大減少了光的反射損失，增強了投射光的強度。」而這一點卻為2001年全國理科綜合高考試題16題所忽視，原題中以「λ表示紅外線的波長」不如改為「λ表示紅外線在該薄膜中的波長」更妥帖。
除了選擇薄膜厚度，還應選擇折射率。可以證明，膜介質的折射率n2必須是空氣折射率n1和玻璃折射率n3的比例中項，即[1]。
例如：透鏡玻璃折射率n3=1.50，空氣折射率n1=1，則其表面增透膜折射率為n2==，不過目前仍沒有找到這樣折射率的透明材料，在可用的光學薄膜材料中，氟化鎂（mgf2）的折射率最小，為1.38。因此，在工藝中選擇這種的材料。如果光波波長為λ＝550nm，則其厚度為：
d=，
則d≈10-7m。
利用氟化鎂鍍膜可以使光的反射率由4％降至1.8％，當然為了提高透射率，還可以採用多膜增透系統。
2．增反膜
在實際技術應用中，有時鍍膜的目的是增加對某一光譜區內的反射光的強度，提高反射率，這樣的膜叫做增反膜（和反射膜）。例如氦－氖激光器諧振腔全反射鏡就鍍有15～19層硫化鋅－氟化鎂膜系，可使6328埃波長的反射率高達99.6％。
為了提高反射率，需要從薄膜的兩個面反射的光波出現干涉相長，即光程差δ＝(2k)，2n2d=(2k)，所以膜厚度為d=k(k=0,1,2,3,……)。
增透膜和增反膜的功能都是改變折射光線和反射光線的能量分配比例，因此控制薄膜的厚度，可以使它對某些光為增透膜，對另一些光為增反膜，例如太陽鏡要求對λ1＝550nm的光反射多而對λ2＝500nm的光透射得多，則在玻璃（n3＝1.5）表面所鍍氟化鎂厚度應滿足以下條件：
d=―――――――①
d=――――②
解得：k=5
再由①或②得：d=996nm
即在玻璃表面鍍厚度為996nm的氟化鎂膜，使之對550nm光為增反膜，對500nm的光為增透膜。

⑥ 光學鍍膜的化學工藝指的是什麼

鍍膜是半導體及光學工業中最為重要的工藝之一.這里會總體歸納各類鍍膜/薄膜工藝,從原理上了解這些工藝的異同.
簡介
鍍膜指在基材上形成從數納米到數微米的材料層,材料可以是金屬材料、半導體材料、以及氧化物氟化物等化合物材料.鍍膜的工藝可以最簡略的分為化學工藝及物理工藝:
化學方法
通常是液態或者氣態的前體材料經過在固體表面的化學反應,沉積一層固體材料層.以下常見的鍍膜工藝都是屬於化學工藝:
電鍍(Electroplating):利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使金屬或其它材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝圖片化學溶液沉積 Chemical solution deposition (CSD):是利用一種合適的還原劑使鍍液中的金屬離子還原並沉積在基體表面上的化學還原過程.與電化學沉積不同,化學沉積不需要整流電源和陽極.Sol-Gel技術就是一種化學溶液沉積方法.
旋轉塗覆法 Spin-coating:即在高速旋轉的基片上,滴注各類膠液,利用離心力使滴在基片上的膠液均勻地塗覆在基片上,厚度視不同膠液和基片間的粘滯系數而不同,也和旋轉速度及時間有關.通常也需要塗膠後的熱處理來使膠狀塗膜晶體化.對於高分子聚合物Polymer的薄膜塗覆比較有效,廣泛應用於半導體的光感掩膜塗覆.
化學氣相沉積 Chemical vapor deposition(CVD):把一種或幾種含有構成薄膜元素的化合物、單質氣體通入放置有基材的反應室,藉助空間氣相化學反應在基體表面上沉積固態薄膜的工藝技術.
等離子增強化學氣相沉積 Plasma enhanced Chemical vapor deposition (PECVD):是藉助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離,在局部形成等離子體,而等離子體化學活性很強,很容易發生反應,在基片上沉積出所期望的薄膜.因為利用了等離子的活性來促進化學反應,PECVD可以在較低的溫度下實現.

⑦ 光學鍍膜「真空濺射」和「離子鍍」工作方法

真空濺射: 用高能粒子轟擊固體表面時能使固體表面的粒子獲得能量並逸出表面，沉積在基片上。濺射現象於1870年開始用於鍍膜技術，1930年以後由於提高了沉積速率而逐漸用於工業生產。通常將欲沉積的材料製成板材──靶,固定在陰極上。基片置於正對靶面的陽極上,距靶幾厘米。系統抽至高真空後充入 10～1帕的氣體（通常為氬氣），在陰極和陽極間加幾千伏電壓，兩極間即產生輝光放電。放電產生的正離子在電場作用下飛向陰極，與靶表面原子碰撞，受碰撞從靶面逸出的靶原子稱為濺射原子,其能量在1至幾十電子伏范圍。濺射原子在基片表面沉積成膜。與蒸發鍍膜不同，濺射鍍膜不受膜材熔點的限制,可濺射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等難熔物質。濺射化合物膜可用反應濺射法，即將反應氣體 (O、N、HS、CH等)加入Ar氣中,反應氣體及其離子與靶原子或濺射原子發生反應生成化合物（如氧化物、氮化物等）而沉積在基片上。沉積絕緣膜可採用高頻濺射法。基片裝在接地的電極上，絕緣靶裝在對面的電極上。高頻電源一端接地，一端通過匹配網路和隔直流電容接到裝有絕緣靶的電極上。接通高頻電源後，高頻電壓不斷改變極性。等離子體中的電子和正離子在電壓的正半周和負半周分別打到絕緣靶上。由於電子遷移率高於正離子，絕緣靶表面帶負電，在達到動態平衡時，靶處於負的偏置電位，從而使正離子對靶的濺射持續進行。採用磁控濺射可使沉積速率比非磁控濺射提高近一個數量級。 離子鍍: 蒸發物質的分子被電子碰撞電離後以離子沉積在固體表面，稱為離子鍍。這種技術是D.麥托克斯於1963年提出的。離子鍍是真空蒸發與陰極濺射技術的結合。一種離子鍍系統如圖4[離子鍍系統示意圖],將基片台作為陰極，外殼作陽極，充入惰性氣體（如氬）以產生輝光放電。從蒸發源蒸發的分子通過等離子區時發生電離。正離子被基片台負電壓加速打到基片表面。未電離的中性原子（約占蒸發料的95％）也沉積在基片或真空室壁表面。電場對離化的蒸氣分子的加速作用（離子能量約幾百～幾千電子伏）和氬離子對基片的濺射清洗作用，使膜層附著強度大大提高。離子鍍工藝綜合了蒸發（高沉積速率）與濺射（良好的膜層附著力）工藝的特點，並有很好的繞射性，可為形狀復雜的工件鍍膜。

⑧ 鍍膜原理

鍍膜主要是為了減少反射。為了提高鏡頭的透光率和影像的質量，在現代鏡頭製造工藝上都要對鏡頭進行鍍膜。鏡頭的鍍膜是根據光學的干涉原理，在鏡頭表面鍍上一層厚度為四分之一波長的物質(通常為氟化物)，使鏡頭對這一波長的色光的反射降至最低。顯然，一層膜只對一種色光起作用，而多層鍍膜則可對多種色光起作用。多層鍍膜通常採用不同的材料重復地在透鏡表面鍍上不同厚度的膜層。多層鍍膜可大大提高鏡頭的透光率，例如，未經鍍膜的透鏡每個表面的反射率為5%，單層鍍膜後降至2%，而多層鍍膜可降至0．2%，這樣，可大大減少鏡頭各透鏡間的漫反射，從而提高影像的反差和明銳度。

⑨ 光學鍍膜是幹嘛的，有什麼作用

那層塗層是防止反光的鍍膜。別用有機溶液清洗就可以，比如酒精。一般正常用不會有損傷；

使用柔軟的無絨布。粗糙的布、毛巾、紙巾以及類似的東西會導致產品損壞，也不要用屏幕清潔器直接去噴在屏幕上；

如果特別擔心就去貼個膜，最主要的取決於你的使用習慣，不要用手去摸屏幕就不會留下難去除的手指印，然後不要在電腦附近吃東西等等。

(9)光學鍍膜有哪些方法和原理擴展閱讀：

光學鍍膜基本原理：

光的干涉在薄膜光學中廣泛應用。光學薄膜技術的普遍方法是藉助真空濺射的方式在玻璃基板上塗鍍薄膜，一般用來控制基板對入射光束的反射率和透過率，以滿足不同的需要。為了消除光學零件表面的反射損失，提高成像質量，塗鍍一層或多層透明介質膜，稱為增透膜或減反射膜。

隨著激光技術的發展，對膜層的反射率和透過率有不同的要求，促進了多層高反射膜和寬頻增透膜的發展。為各種應用需要，利用高反射膜製造偏振反光膜、彩色分光膜、冷光膜和干涉濾光片等。

光學零件表面鍍膜後，光在膜層層上多次反射和透射，形成多光束干涉，控制膜層的折射率和厚度，可以得到不同的強度分布，這是干涉鍍膜的基本原理。