大口徑光學(xué)元件表面鍍膜技術(shù)
聚焦先進(jìn)的光學(xué)薄膜技術(shù)
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
一、大口徑光學(xué)元件表面鍍膜技術(shù)
隨著以空間相機(jī)為代表的光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率要求越來越高，其光學(xué)元件的口徑也越來越大，發(fā)展大口徑光學(xué)元件表面鍍膜技術(shù)變得越來越迫切。大口徑光學(xué)元件表面鍍膜與通常的光學(xué)鍍膜相比有很多特殊之處，需要有針對性的專門開展研究。
首先，為保證大口徑光學(xué)元件的面形精度，避免不必要的風(fēng)險(xiǎn)，鍍膜過程中必須將基底溫度控制在較低的水平。但是，很多光學(xué)系統(tǒng)中的大口徑光學(xué)元件是直接暴露在外部環(huán)境中的，如保護(hù)窗口、主、次反射鏡等。
因此這些元件的膜層需要有良好的耐環(huán)境性能。在傳統(tǒng)的鍍膜工藝中，為提高膜層的耐環(huán)境特性，通常需要將基底加溫到200~300℃，可是這恰恰與大口徑光學(xué)元件鍍膜的基本要求之一——控制溫度，防止面形發(fā)生變化——相矛盾。而低溫成膜又會帶來膜層殘余應(yīng)力大的問題，較大的殘余應(yīng)力會增加光學(xué)元件發(fā)生面形變化的可能性。因此，發(fā)展常溫成膜技術(shù)，在較低的溫度下得到低應(yīng)力、具有優(yōu)良環(huán)境適應(yīng)性的光學(xué)薄膜是大口徑光學(xué)元件表面鍍膜技術(shù)的重要研究目標(biāo)之一。
其次，在進(jìn)行大口徑光學(xué)元件鍍膜時(shí)，鍍膜均勻性的控制變得更加復(fù)雜。以等離子體輔助電子束蒸發(fā)鍍膜為例，當(dāng)光學(xué)元件口徑超過1500mm時(shí)，由于離子源工作的要求，鍍膜時(shí)的真空度在1×10-2Pa左右，此時(shí)蒸發(fā)距離與氣體分子的平均自由程相當(dāng)，傳統(tǒng)鍍膜均勻性理論的假設(shè)條件不再成立。若再考慮到離子源的束流密度均勻性問題，則需要重新建立更復(fù)雜的模型并以實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
再次，大口徑光學(xué)元件鍍膜前的基片清洗、擦拭，以及裝夾、翻轉(zhuǎn)等過程，都必須要認(rèn)真研究，防止大口徑光學(xué)元件在上述過程中發(fā)生面形改變。
針對這些特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)并取得顯著效果。實(shí)驗(yàn)室與成都南方光學(xué)儀器廠一道研制成功國內(nèi)口徑*大的2.5m真空鍍膜機(jī)，并開展了大量工藝研究，目前已經(jīng)具備1.5m量級反射鏡鍍膜能力。實(shí)驗(yàn)室擬繼續(xù)深化大口徑反射鏡鍍膜技術(shù)研究，在提高工藝穩(wěn)定性的同時(shí)，開展4m量級反射鏡鍍膜裝備與工藝、離子束輔助定向?yàn)R射鍍膜等技術(shù)的研究。
二、新型反射鏡光學(xué)表面改性技術(shù)與裝備
空間光學(xué)系統(tǒng)中使用的大口徑反射鏡要求具有良好的物理、機(jī)械、熱學(xué)等性能以保證在嚴(yán)酷的環(huán)境下正常工作，同時(shí)還要求具有較小的重量。針對這種需求，新型的反射鏡鏡胚材料得到了深入的研究和長足的發(fā)展，其中綜合指標(biāo)較好的空間反射鏡材料是Be和SiC。這兩種材料都具有良好的物理、機(jī)械性能和較小的密度，并可輕量化，以進(jìn)一步降低重量。由于Be的氧化物具有毒性，目前使用量較少；SiC材料性能接近Be，是一種無毒并具良好性能的反射鏡鏡坯材料，近年來發(fā)展較快，在空間項(xiàng)目中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
常用的空間SiC材料有兩種：S－SiC和RB－SiC。S－SiC是一種單相SiC陶瓷材料，其結(jié)構(gòu)中存在的微孔造成表面光能吸收而導(dǎo)致反射率下降；RB－SiC中存在SiC和Si兩相，由于Si的硬度較低在加工后其表面會形成臺階狀形貌，使得粗糙度增加，因此會有較大的散射損失。為了解決光能損失的問題，國內(nèi)外通常采用的就是表面改性方法。
我們從實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件出發(fā)，結(jié)合多年從事空間光學(xué)鍍膜的經(jīng)驗(yàn)，使用了PVD方法制備大口徑SiC反射鏡改性膜層的技術(shù)。主要研究的方向有如下四個(gè)：①大尺寸反射鏡在三維尺度上薄膜的生長機(jī)理及其對薄膜厚度、膜層質(zhì)量的影響。②不同于CVD的高溫成膜，PVD可以在相對較低的溫度下制備改性層，因此需要探索如何在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)較好性能的改性膜；③建立大尺寸狀態(tài)下PVD方法制備改性膜層的均勻性物理模型，可以提高改性膜層的質(zhì)量；④改性膜層和反射鏡鏡坯的結(jié)合狀態(tài)決定了反射鏡的性能，我們對相關(guān)的相互擴(kuò)散機(jī)理，結(jié)合方式進(jìn)行了研究。
我們使用PVD方法，對Si改性膜層和SiC改性膜層這兩種改性膜層都進(jìn)行了大量的相關(guān)研究，并發(fā)表了多篇高水平學(xué)術(shù)論文，并且已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的空間項(xiàng)目中成功的應(yīng)用了Si改性膜層技術(shù)，使SiC反射鏡性能得到了明顯的提升，滿足了設(shè)計(jì)要求。
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價(jià)格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
