光学薄膜技术复习提纲讲解

光学薄膜技术复习提纲、典型膜系减反射膜〔增透膜〕1、减反射膜的主要功能是什么？是削减或消退透镜、棱镜、平面镜等光学外表的反射光，从而增加这些元件的透光量,削减或消退系统的杂散光。★2、单层减反射膜的最低反射率公式并计算 厂宀>2R=------------

llo—111/11；#-1<山+爲沁+/★3、把握常见的多层膜系表达，例如G|HL|A代表什么？G|2HL|A?★4、什么是规整膜系？非规整膜系？把全部由入

/4整数倍厚度组成的膜系称为规整膜系，反之为非规整膜系。05、单层减反射膜只能对某个波长和它四周的较窄波段内的光波起增透作用。光谱范围到达更有效的增透效果，常承受双层、三层甚至更多层数的减反射膜。★6V形膜、W形膜的膜系构造以及它们的特征曲线。P16-17V--G IHL|WG|2HL|A

为了在较宽的400 450 500 550VUavelsnqth(rm)

600

650 700A4A43/<L>yuf5o2lpu!膜M|=!fix/2家一上—\><0★1、镀制金属反射膜常用的材料有铝〔AI〕、银〔Ag〕、金〔Au〕、铬等。★2、金属反射膜四点特性。P29①高反射波段格外宽阔，可以掩盖几乎全部光谱范围，固然，就每一种具体的金属而言，它都有自己最正确的反射波段。②各种金属膜层与基底的附着力气有较大差距。 如Al、Cr、Ni〔镍〕与玻璃附着结实；而Au、Ag与玻璃附着力气很差。③金属膜层的化学稳定性较差，易被环境气体腐蚀。④膜层软，易划伤。㈢分光膜1什么是分光膜？中性分束镜能够在确定波段内把一束光按比例分成光谱成分一样的两束光， 也即它在确定的波长区域内，如可见区内，对各波长具有一样的透射率和反射率之比值一一透反比。因而反射光和透射光不带有颜色，呈色中性。2、归纳金属、介质分束镜的优缺点：金属分束镜p32优点：中性好，光谱范围宽，偏振效应小，制作简洁缺点：吸取大，分光效率低。使用留意事项：光的入射方向介质分束镜p30优点：吸取小，几乎可以无视，分光效率高。缺点：光谱范围窄，偏振分别明显，色散明显。5、偏振中性分束棱镜是利用斜入射时间的偏振，实现

50/50中性分光。㈣、截止滤光片★1、什么是截止滤光片？什么是长波通、短波通滤光片？ p33截止滤光片是指要求某一波长范围的光束高效透射，而偏离这一波长的光束突然变化为高反射的干预截止滤光片。抑制短波区、透射长波区的截止滤光片称为长波通滤光片。抑制长波区、透射短波区的截止滤光片称为短波通滤光片。2、截止光滤片的应用：彩色分光膜。P512.4.13光束在膜面上的入射角。㈤、带通滤光片★1、什么是带通滤光片？P58在确定的波段内，只有中间一小段是高透射率的通带，而在通带的两侧是高反射率的截止带★2、什么是通带半宽度和相对半宽度？p59透过率为峰值透过率一半的波长宽度，称为通带半宽度入/入表示相对半宽度。0

2^入。3、金属一介质FPFP干预滤光片p59金属一介质F—P干预滤光片：F—P干预滤光片的两个金属反射层夹一个介质层；全介质FP干预滤光片：FP干预滤光片的反射膜是全介质膜。二、薄膜制造技术真空系统、热蒸发系统、膜层厚度把握系统。★2、热蒸发法的根本原理。P111

p109 111把被蒸发材料加热到蒸发温度，使之蒸发淀积到放置在工件架上的零件外表，形成所需要的膜层。★3、真空度的计量；单位；用什么仪器进展真空度的测量？ P112真空度的计量承受与压强一样的方法和单位。单位： Pa真空度是用真空计进展测量的。4、PVD所需真空度根本确定原则。P112气体分子的平均自由程大于蒸发源到被镀件之间的距离。★5、旋片式机械泵工作原理。P113承受旋片式的转子和定子组成，随着转子的旋转，不断地进展吸气、压缩和排气的循环过程，使连到机械泵的真空室获得真空。★6油集中泵的工作原理。P114,p1153.3.4★7、罗茨泵的构造、工作原理。P116★8、低温冷凝泵的工作原理。P116请归纳下表：旋片式机械泵旋片式机械泵承受旋片式的转子和定子组成，随着转子的旋转，不断地进展吸气、压缩和排气的循环油集中泵过程，使连到机械泵的真空室获得真空。加热真空油使之蒸发，油蒸汽沿泵芯导向管道向上喷射，遇到伞形喷嘴转变运动方向，向斜下方喷出，油蒸汽俘获由进气口集中进入泵腔的气体分子，一同运动到泵壁，壁向下流淌，到达油槽时，气体分子遇热烝发，被与排气口连接的机械泵抽走。沿泵罗茨泵在泵腔内，有二个“81的一罗茨泵对齿轮带动作彼此反向的冋步旋转运动。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内，再经排气口排出。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有确定的间隙，可以实现高转速运行。。。。。。。。。低温冷凝泵低温冷凝泵是一种利用低温冷凝和低温吸附原理抽气的真空泵。是无油高真空环境获得的设备。★9、PVD使用的高真空系统〔3.3.7〕工作原理。P117得的设备。真空容器!

电离真空规

热偶真空规产 6低温冷阱 低真空阀门6★11、什么是电阻加热法？p120把薄片状或线状的高熔点金属〔常常使用的是钨、钼、钛〕做成舟箔或丝状的蒸发源，装上蒸镀材料，或用坩埚装上蒸镀材料，让电流通过蒸发源加热蒸镀材料使其蒸发，这就是电阻加热法。电阻加热法不能蒸发高熔点材料。★12、什么是电子束加热法？e型电子枪？p121〔灯丝〕270°角的偏转〔电子束轨迹成e型〕到高温而汽化蒸发。电子束加热法可蒸发高熔点材料。★13、什么是溅射？p123★14、什么是辉光放电溅射？p123★15、什么是磁控溅射？p126★16、什么是离子束溅射？p128★17、什么是离子镀？p130膜料加热蒸发，将基片作为阴极，蒸发源作阳极，充入惰性气体〔如氩〕以产生辉光放电。从蒸发源蒸发的分子或原子发生电离，在强电场加速下轰击并沉积在零件外表★18、热蒸发镀膜与离子镀的绕射特性比较。★19、什么是离子关心镀？p134

P131请归纳下表：〔镀膜方法不归纳，复习到这儿又是很乱〕电阻电阻加热法把薄片状或线状的高熔点金属做成舟箔或丝状的蒸发源，装上蒸镀材料，或用坩埚装上蒸镀材料，让电流通过蒸发源加热蒸镀材料使其蒸发。将电子束集中轰击薄膜材料的一局部，造成局部高温而汽化蒸发。法溅射用高速正离子轰击膜料〔靶〕外表，通过动量传递，使其分子或原子获得足够的动能而从靶外表逸出〔溅射〕，在被镀零件外表分散成膜。辉光放电溅辉光放电是在真空度约为10 10Pa的真空中，在两个电极之间加上咼电压时产生的放电射磁控溅射现象。利用电极间的辉光放电进展溅射。利用磁场与电子交互作用，使电子在靶外表四周成螺旋状运行，从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。离子镀用离子源放射的咼能离子束直接轰击靶材，使靶材溅射、沉积到零件外表成膜。蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体外表，称为离子镀。械性能的目的。三、光学薄膜制造工艺1、真空镀制光学薄膜的根本工艺过程。P140清洁零件一清洁真空室/装零件fffff2、真空度对薄膜性能的影响。P140假设真空度低，致使膜料蒸气分子与剩余气体分子碰撞几率增加， 蒸气分子动能大大减小，使得蒸气分子达不到基片，或无力冲破基片上的气体吸附层，或是牵强能冲破气体吸附层但与基片的吸附折射率、硬度变差。3、沉积速率的影响。P140假设沉积速率低，膜层构造疏松；沉积速率提高，会形成颗粒细而致密的膜层，光散射减小，结实度增加。提高沉积速率的方法主要有两种：①提高蒸发源温度；②增大蒸发源面积。4、离子轰击的影响。P141镀前轰击：使基片外表因离子溅射剥离而再清洁和电活化，提高膜层在基片外表的凝集系数和附着力。镀后轰击：提高膜层聚拢密度，增进化学反响，使氧化物膜层的折射率增加，机械强度和抗激光损伤阈值提高。★5、蒸气入射角的影响。P141蒸气入射角指蒸气分子入射方向与基片沉积外表法线的夹角。为了获得高质量薄膜，须把握膜料蒸气分30°之内。★6基片清洁的影响。P141残留在基片外表的污物和清洁剂将导致：膜层对基片的附着力差；散射吸取增大抗激光力气差；透光性能变差。6什么是目视法膜厚把握？如何依据反射光的颜色近似推断薄膜的光学厚度？互补推断。p148利用人眼对薄膜厚度变化时引起光束透过强度的变化，或薄膜的干预色的变化，来推断膜层的厚度。依据薄膜干预色的变化来把握膜厚是由于当单层薄膜的光学厚度为 入/4,薄膜的折射率射。这样，假设入射光是白光，因反射光缺少某些颜色的光而带有颜色，颜色的变化打算于光学厚度的变厚度。7、什么是极值法？对垂直入射的光，当介质薄膜的光学厚度nd=n/4时，薄膜的反射和透过就会消灭一个极值。依据薄膜的这种特性，能够比较准确地把握薄膜的厚度。当记录器上消灭一个极值时，我们就知道，现在薄膜的光学厚度是把握波长的 入/4。&什么是石英晶振法？p152当晶片上镀了某种膜层，使晶片的厚度增大，则晶片的固有频率会相应的变化。石英晶体膜厚监控仪是通过测量频率或与频率有关的参量的变化而监控淀积薄膜的厚度。9、什么是宽光谱膜厚监控？p154宽光谱膜厚监控是承受宽光谱快速扫描光度计与计算机联合监控膜厚。利用实测的光谱曲线与理论光谱10、可以获得均匀膜层厚度的蒸发源与零件位置： P158点状蒸发源置于被镀件所在球面的球心；面状蒸发源位于被镀件所在的同一球面上。★11、改善膜层厚度均匀性的措施：p1581〕承受行星夹具2〕1、常见的金属薄膜有哪些？p182铝、银、金和铬。2、铝膜、银膜、金膜的特性p182铝是金属膜中唯一从紫外〔0.2卩m〕到红外〔30卩m〕均具有较高反射率的材料。铝膜对玻璃异。缺点是紫外区域反射率低，与玻璃的附着较差，机械强度和化学稳定性不佳，易于氧化或者硫化。常用做胶合零件和内反射零件，用做外反薄