光學鍍膜基本原理是什么？

需要增透減反技術可以聯系我們上海工廠18917106313

上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。

光學薄膜是多光束干涉應用的一個實例。

用物理或化學的方法涂敷單層或多層透明介質薄膜，可利用薄膜上、下表面干涉相長或相消，使得反射光增強或減弱，來達到增透或者增反的作用。

一、單層鍍膜

設在折射率為  的基片上只鍍一層折射率為  、厚度為  的介質薄膜。將上下表面用一個等效分界面來表示，這個等效分界面的反射率  ，也就是薄膜的反射率。有：

其中  是產生的相位差。

如果光是正入射，可以簡化菲涅爾公式得到反射系數，有：

由此得到的單層膜反射率

“未鍍膜”

①當n1=n2 或者 n1=n0 ，由反射率公式知， 

等效于未鍍膜。

②這里還要考慮到膜層厚度，由光程差公式，當

仍然等效于沒有鍍膜，光好像是直接打在基片上一樣。

• 增反

當 n1＞n2  ， R＞R0 ，會產生增反的效果。

在“未鍍膜”里考慮到的膜層厚度問題，這里也要進行考慮。若

，

同樣地，有，代入R的計算公式可以得到*大的反射率，為：

• 增透

當 n1＜n2  ， R＜R0 ，會產生增透的效果。

仍然要考慮膜層厚度，與增反時討論的類似，若

同樣地，有，代入R的計算公式可以得到*小的反射率，

不難注意到：

①該式與增反時得到的*大反射率式相同，因為推導的前提是一樣的。但是有 n1 的值不同，所以對應著*大和*小。

②當，實現完全增透。

若 n0=1，n2=1.5 ，經過計算知要達到完全增透

得到,

 這么低的折射率材料目前還沒有找到。若采用常用的增反 MgF2 材料，折射率為1.38，可得到

總而言之，當薄膜膜層 nh 滿足λ0/4的奇數倍，薄膜可以達到*大反射率和*小反射率。至于是增反還是增透，看所鍍膜層的折射率 n1與基片折射率 n2 關系。

如果不是正入射情況，或者光束中包含了其他的波長，則不能采用正入射情況下簡化得到的反射率公式。因為這是在給定波長 λ0 的情況下推導的，只能用簡化前的公式計算。

二、多層膜

單層膜一般用于增反、增透和分束。功能有限，如果要滿足更高的需求，需要采用鍍多層膜。

常用多層膜由膜層厚度滿足 nh =λ0/4的高折射率和低折射率膜層交替鍍制，在此膜層厚度的基礎上，提出等效折射率的概念：

，那么在鍍了一層膜之后，由等效折射率概念，又可以回歸到單層膜的處理思路，實現了簡化。新的鍍膜則是在基片折射率為的基礎上鍍制的。

鍍膜應用及常用光學薄膜

• 高反膜

高反射膜在現代應用很廣。激光器諧振腔的高反鏡就是在玻璃基片上鍍多層膜構成的多膜系。利用增透和增反的原理制成的高反射率多層光學薄膜在激光器、激光陀螺和DWDM等都有著廣泛應用。

• 干涉濾光片

利用多光束干涉原理制成的一種從白光中過濾近單色光的多層膜系。類似于間隔很小的F-P標準具。

PS：標準具：間隔固定不變的F-P干涉儀。

• 彩色分光膜

在彩電和彩色印刷中，需要將光分成紅、綠、藍三原色。采用多層介質膜可以制成可見光區域有選擇反射性能的濾光器。

• 紅外濾光片

分為兩種情況，膜層反射可見光透過紅外光；膜層反射紅外光透過可見光。

前者用于避免發熱的照明場合，后者可以用于放映機中保護膠片。

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