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光學薄膜技術的發展應用

點擊次數:972    發布日期:2014-07-14   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/285.html

      有了滿足我們要求的光學薄膜設計, 下一步要考慮的問題是如何把膜層按要求一層層地涂敷到基片上。*早的光學薄膜是人們無意中發現的———舊的照相機鏡頭上由于自然生長了一層透明薄膜, 比新生產的照相機鏡頭拍的照片更清楚, 從而啟發人們用酸蝕法制備了*初的減反膜。直到1930 年擴散泵發明以后, 高真空環境的獲得變得容易了, 才使物理氣相沉積( PVD) 制備光學薄膜這一技術得到真正的發展。從而使各種光學薄膜在各個領域得到廣泛的應用。直至今日, 物理氣相沉積仍是光學薄膜制備的主流技術。物理氣相沉積法, 簡單地說是在真空環境中加熱薄膜材料使其成為蒸汽, 蒸汽再凝結到溫度相對低的基片上形成薄膜。之所以選擇高真空環境是為了薄膜材料在沉積的過程中不會與空氣中的活潑氣體反應, 以及蒸汽分子在真空環境中不會與氣體分子碰撞, 而是直接地到達基片。

      在實際薄膜沉積的過程中, 需要控制的工藝參數非常多, 所以光學薄膜技術是一門交叉性很強的學科。它涉及到真空技術、材料科學、精密機械制造、光電技術、計算機技術、自動控制技術等領域。經過幾十年的努力, 在激光產業、微顯示產業和光通訊產業的推動下, 光學薄膜的制造技術已經完全地擺脫了依靠薄膜工作者的經驗、看天
氣碰運氣的階段, 進入了光機電一體的全自動制備過程。

      在真空鍍膜技術中, 薄膜材料總是經過從固態變成蒸汽態然后凝結成固態薄膜這一過程。在這個過程中, 如果沉積的薄膜粒子在基片上的表面遷移力有限, 那么薄膜的微觀結構往往都是柱狀加空穴的, 有別于大塊材料的結構, 這種微觀結構對薄膜的性能有顯著的影響。于是人們開始廣泛地使用了離子輔助鍍膜或濺射鍍膜技術, 以期獲得致密的接近于大塊材料結構的優質薄膜, 并逐漸成為高性能、大批量生產光學薄膜的主流技術。特別是20 世紀*后幾年, 光學薄膜在光通訊波分復用技術中的重要應用, 促進了光學薄膜設備與光學薄膜工藝的快速發展, 所制備的光學薄膜已接近其極限的理論性能。

      光學薄膜技術已經在光學技術發展的歷史中創造了光輝的成績, 如今已廣泛地滲透到各個新興的科技領域。特別值得注意的是, 傳統的光學薄膜正在與光電子功能薄膜結合, 各種新型微觀結構的功能薄膜正在不斷地開發出來, 使傳統的一維光學薄膜向多維光子晶體擴展, 這都將為光學薄膜及光電子薄膜技術提供新的發展機遇。


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