技術(shù)討論 | 光學(xué)薄膜的反射率
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠
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(hào)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(guó)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)。
摘要：文章從多光束干涉的理論出發(fā)，介紹了光學(xué)薄膜的反射率并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，進(jìn)而說(shuō)明光學(xué)薄膜作為增反膜（增透膜）應(yīng)滿足的條件，*后還給出了光學(xué)薄膜反射率與入射光波長(zhǎng)之間的曲線關(guān)系。現(xiàn)代的任何一種光學(xué)儀器或光電裝置，幾乎都與光學(xué)薄膜息息相關(guān)，如光纖通訊、生物晶片、光顯示器。干涉儀、人造衛(wèi)星、太空遙測(cè)系統(tǒng)、半導(dǎo)體鐳射、微機(jī)電系統(tǒng)、光資訊的存儲(chǔ)、及各式光學(xué)元件；或是日常生活用品，如眼睛、各式家電、及鈔票上的防偽方法，都是光學(xué)薄膜技術(shù)的延伸，由此可見光學(xué)薄膜技術(shù)發(fā)展的重要性。對(duì)于光學(xué)增反膜和增透膜的工作原理及用途很多的文獻(xiàn)都對(duì)其進(jìn)行了分析和說(shuō)明。本文從多光束干涉的理論出發(fā)，介紹了光學(xué)薄膜的反射率并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單分析討論，從而說(shuō)明光學(xué)薄膜的增透和增反作用應(yīng)滿足的條件，*后通過(guò)光學(xué)薄膜反射率與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系曲線，說(shuō)明增反膜（增透膜）對(duì)可見光來(lái)說(shuō)，只要不滿足干涉相消條件，其反射率（透射率）都有所提高。
1 薄膜的反射率
設(shè)在一平面玻璃基片上鍍上一層折射率為n的均勻薄膜，膜厚為h，如圖1所示，薄膜兩邊的媒質(zhì)折射率分別為n0和ng。當(dāng)光束入射到薄膜上表面時(shí)，會(huì)得到一系列互相平行的反射光束1'，2'，3'…，和透射光束1'，2'，3'…，應(yīng)用多光束干涉原理可以得到反射光的合成振幅，從而可以得到反射光強(qiáng)度：
（1）式中r1，r2為入射光束在薄膜上下表面的反射率，為反射光束中相鄰光之間的相位差，I0為入射光強(qiáng)度，
其i中為折射角。
（2）將（2）式代如（1）中，可以得到薄膜光強(qiáng)的反射率：在沒有鍍膜時(shí)，光強(qiáng)的反射率為：
2.1 薄膜光強(qiáng)反射率與nh/λ的關(guān)系在正入射條件下，取n0=1，ng=1.5薄膜光強(qiáng)反射率與nh/λ的關(guān)系曲線如圖2所示，圖中縱坐標(biāo)為薄膜光強(qiáng)反射率，橫坐標(biāo)為nh/λ.由圖2可以看出：
1) 在沒有鍍膜時(shí)，入射光強(qiáng)的反射率為一定值，在圖中為一平行于橫軸的直線．在鍍膜時(shí)，薄膜光強(qiáng)反射率隨nh/λ呈周期性的變化，其值大于或小于尺R0,說(shuō)明光學(xué)薄膜可以增強(qiáng)或者減弱反射光(透射光)．當(dāng)n0<n>ng時(shí)，其反射率大于R0，反射光強(qiáng)度加強(qiáng)，光學(xué)薄膜為增反膜；當(dāng)n0<n<ng時(shí)，其反射率小于R0，根據(jù)能量守恒，則透射光強(qiáng)度增加，此時(shí)光學(xué)薄膜為增透膜．這就是光學(xué)薄膜為增反膜(增透膜)其折射率應(yīng)滿足的條件。
2) 圖2中我們可以看出，當(dāng)nh/λ=0.5k，(K=0,1,2,…)時(shí)，薄膜反射率R與R0相等，說(shuō)明該光學(xué)薄膜不起作用。我們以增反膜為例分析其原因：
若nh=kλ，對(duì)增反膜有n0<n>ng，則圖1中光束1,2,3…在正入射條件下的相干條件為：
（3）始終滿足相干光干涉相消條件，因而薄膜不起作用。對(duì)于增透膜也是如此，因而在這些點(diǎn)上R與R0相等。3) 圖2中只有當(dāng)nh/λ=0.25k，(k=1,3,5,7…)時(shí)，增透膜R才能達(dá)到*大值，增反膜R達(dá)到*小值，也就是全透或者全反條件。同2)中所述，光束1,2,3…(1',2',3'…)滿足的相干條件為：
（4）2.2 薄膜反射率與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系我們分別選取n=2，h=100nm（增反膜），n=1.2，h=100nm（增透膜）給出了薄膜反射率與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系曲線，如圖3所示。在薄膜厚度一定的條件下，R隨λ而變化，只有滿足(4)式，R才能達(dá)到*大值。當(dāng)薄膜相對(duì)于上下相鄰介質(zhì)的折射率確定，對(duì)可見光范圍內(nèi)入射波來(lái)說(shuō)，只要不滿足(3)式，光學(xué)薄膜反射率比不鍍膜時(shí)（透射率）有所提高。要滿足一定的工程要求，需要鍍多層膜來(lái)是實(shí)現(xiàn)更高的反射率（透射率）。通過(guò)以上對(duì)光學(xué)薄膜反射率的分析討論，可以看出光學(xué)增反膜（增透膜）應(yīng)滿足的條件。而光學(xué)薄膜反射率與波長(zhǎng)之間的關(guān)系，說(shuō)明了增反膜（增透膜）對(duì)可見光范圍內(nèi)，只要不滿足干涉相消，其反射率（透射率）都有所提高。
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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(hào)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(guó)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(guó)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(shí)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(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)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(duì)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(wú)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(wú)色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)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???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(dòng)力，通過(guò)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(rùn)空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
