MgF_2增透膜镀制中的若干问题

MgF_2增透膜是光学镀膜中应用最广的一种膜层,光学厂已大量应用于生产。近几年,MgF_2膜层质量特别是膜层的强度和抗潮性能都有很大的提高,但仍存在不少问题,本文将讨论MgF_2增透膜镀制工艺中的几个主要问题,以及膜层质量疵病产生的原因及其防止的方法。     

采用氦氖激光作光源程控镀制6328A高反射膜技术

<正> 目前氦氖激光所用的高反射膜和部分反射膜是在高真空条件下用ZnS、MgF_2两种介质材料交替镀制而成的。每层厚度为其反射波长数值的四分之一。监控方法一般是采用极值法,即在蒸镀每种材料时,当反映其厚度变化的光电信号透过值达到最大(MgF_2)或最小(ZnS)值时,其蒸镀厚度即为该波长的四分之一,应立即截止蒸镀。     

硫化锌——氟化镁多层膜的牢固度理论和制备技术

<正> 一、引言近十年来,我们在研制和生产ZnS/MgF_2多层膜的过程中体会到,潮湿、油污染、基底清洗、蒸发速率、蒸汽入射角、基底加温和膜料预熔等工艺,都会影响膜层的牢固度。实践表明,在常规的真空蒸发镀膜工艺条件下,增加ZnS/MgF_2膜层对玻璃基底的吸附力,是提高膜层牢固度的关键。在常规的镀膜工艺条件下,主要由于ZnS/MgF_2膜系和玻璃基底之间附着了水分子或油分子,致使膜系对玻璃基底的吸附力减弱,实践证明,只要采取增加薄膜吸附力的工艺措施,如固膜热处理、镀膜过程中的防水、防油等工艺措施,则所制备的ZnS/MgF_2多层膜,其牢固度就有显著改善,并符合使用要求。二、决定薄膜牢固度的主要因素     

单层低折射率宽带增透膜

目前国内外在光学零件上,普遍采用镀单层氟化镁增透膜,对K_9玻璃其残余反射率只能降低到1.65%左右。随着光学仪器工业的不断发展,对增透膜提出愈来愈高的要求。为了进一步增加光学零件的透光性能,采用了双层、三层以及更多层的增透膜。但是随着薄膜层数的增多,带来不可避免的后果是使薄膜的吸收和散射损失增大;另外由于操作工艺复杂,致使三层以上的增透膜用于大量生产受到一定限制。现在试验的是一种用化学镀膜的方法,在     

氟化物材料在深紫外波段的光学常数

研究了紫外领域常用的6种大带隙的氟化物薄膜材料,在氟化镁单晶基底上用热舟蒸发镀制了三种高折射率材料薄膜LaF₃,NdF₃,GdF₃和三种低折射率材料薄膜MgF₂,AlF₃,Na₃AlF₆;用商用lambda900光谱仪测量了它们在190—500 nm范围的透射率光谱曲线;用包络法研究了它们的折射率和消光系数,研究了影响透射率和光学常数的主要因素,给出了6 关键词： 光学常数 包络法 氟化物材料 深紫外     

HfO2/SiO2高反射膜的缺陷及其激光损伤

用原子力、Normaski和扫描电子显微镜等分析仪器,对高损伤阈值薄膜常采用的HfO2光损伤所形成的孔洞,与镀制过程中形成的孔洞形貌相似,激光再损伤能力也相似。低能量密度的激光把节瘤缺陷变为孔洞缺陷是激光预处理提高薄膜损伤阈值的原因之一。     

薄膜光学 薄膜光学理论与膜系设计

O484.1 2006032350一种新型三层双波段减反射膜设计研究=Study on a newdesign method of three layers antireflecting coating withtwo wavelengths[刊,中]/张耀平(中科院光电所.四川,成都(610209)) ,许鸿…∥光电子技术与信息.—2006 , 19(2) .—22-24双波段增透膜在激光系统中得到越来越多的应用,目前薄膜设计方法仅能设计简单的V与W型增透薄膜,利用矢量方法提出了一种新型的三层双波段减反膜设计方法。基于所提出的薄膜设计方法,设计一个实例,与实际镀制薄膜反射光谱进行了对比。结果表明,实际镀制结果与理论计算结果具有较好的吻合,…     

高损伤阈值激光薄膜的制备方法

近年来,随着大功率、高能量激光系统的不断发展,光学薄膜的抗激光能力成为制约激光系统高质量发展的瓶颈之一。基于不同的制备方法及工艺参数会对薄膜的损伤阈值产生重要的影响,就薄膜镀制前、镀制中以及镀制后三个方面对提高损伤阈值的方法进行综述,其中包括膜料优选、膜系设计、溶剂清洗、离子束清理、制备方法、离子束后处理、激光后处理等内容。     

可见光宽带四层增透膜

前言用本技术镀制可见光宽带四层增透膜,实测样品的光谱低反射率曲线是从4000至7000A,P_λ<0.5%;从4100至6900A,R_λ<0.3%。由于在膜系设计和镀制工艺中采用了Ta_2O_5薄膜作为高折射率膜层,所以,镀制工艺比较稳定。     

制备工艺对HfO2薄膜抗激光损伤能力的影响

采用反应蒸镀法镀制了单层HfO2薄膜,观察了薄膜表面主要的微结构缺陷,研究了基片清洗工艺对薄膜损伤阈值的影响。测量了薄膜沉积前后表面粗糙度变化。结果表明：沉积工艺可以改变粗糙度,并对薄膜抗激光损伤能力有较大的影响。     

一种红外双半波滤光片的设计和制造方法

针对唐晋发、郑权老师在《应用薄膜光学》一书中介绍的采用低折射率材料做间隔层，用16个λ/4层完成红外双半波滤光片的设计方法制作的薄膜易发生断裂，该文给出该膜系另一种设计计算方法，即采用高折射率材料做间隔层，用12个λ/4完成膜系设计。与前者相比，该方法节省了材料和时间。同时给出了镀制该膜系的工艺要点，并对镀膜过程中的初始真空度、蒸镀温度和2种材料的蒸发速率做了说明。指出在该工艺实施过程中，首先使用离子源对基底进行活化轰击，然后在蒸镀硫化锌和锗的过程中用离子源进行辅助蒸镀，可得到非常牢固的膜层。     

MgF_2薄膜对荧光薄膜紫外响应灵敏度的增强特性研究

在光敏面上镀制荧光薄膜将紫外光转变为可见光,是提高CCD和CMOS图像传感器紫外响应灵敏度的一种有效方法。针对荧光薄膜入射界面的散射和反射损耗降低荧光发光强度的分析,研究在荧光薄膜上镀制增透膜和阻隔膜的灵敏度增强特性。采用真空热阻蒸发的镀膜方法分别制备了单层Lumogen荧光薄膜和MgF2/Lumogen复合膜。利用原子力显微镜,紫外可见近红外分光光度计,荧光光谱仪对两种样品的表面粗糙度,漫反射和透射光谱以及荧光发光光谱分别进行对比测试分析。结果表明:MgF2保护层降低了表面粗糙度,减小了入射界面的漫反射损耗,对500~700nm的可见波段具有明显增透作用,也增强了Lumogen薄膜对紫外波段受激发射的荧光强度;同时,MgF2薄膜的抗损伤及水汽隔离性能对荧光薄膜紫外响应能力具有保护作用,为延长紫外CCD薄膜及器件的工作寿命提供了有效手段。     

254 nm低通滤光片的研制

根据紫外光学系统的设计要求,在K9基底上研制了254 nm高反射率、可见光谱区高透过率的低通滤光片.根据膜系设计理论,通过针法优化,获得了干涉型低通滤光片的膜系;对电子束蒸镀HfO_2和MgF_2材料进行了研究,解决了材料喷溅的问题,减少了薄膜的吸收;采用考夫曼离子源,通过优化工艺参数,提高膜层致密性,解决了光谱曲线漂移的问题,改善了成膜质量.     

用共溅射法镀制光学薄膜

光学薄膜设计技术的发展越来越需要具有各种折射率的光学材料,同时也非常需要具有预定折射率分布的非均匀薄膜。为满足上述需要,目前可采用下列几种方法: (a)用两个或多个精细控制的热源同时进行蒸发; (b)用单个热源蒸发混合物; (c)交错淀积两种不同材料的薄膜; (d)控制氧化条件,反应淀积SiO_x薄膜。然而,所有这些方法或者是需要复杂的设备和精细的镀制技术,或者是不易获得重复性良好的薄膜,或者是不能在多块基片上同时镀制,因而都还处于实验室研究的阶段。例如,图1所示的,用四个热源进行同时蒸发的装置就需     

薄膜PC—EL夹层型像加强器

研制了一种夹层结构的固体像加强器,它包括一层CdS光电导蒸发薄膜、一层绝缘性In/MgF_2遮光薄膜和一层混有介质的ZnS场致发光层。并叙述了这些屏的特性。     

太阳能玻璃表面高强度双层减反膜制备研究

用膜系设计软件设计了λ/4-λ/2的W型的双层减反射薄膜,优化了薄膜的光学常量,并使用溶胶-凝胶技术在玻璃基底上成功镀制了该双层折射率梯度的减反射薄膜.用椭圆偏振光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计、原子力显微镜等分析表征了薄膜的性能.结果表明,镀制了该双层薄膜的玻璃在400 nm～800 nm波段平均透过率增加了近6%,同时薄膜显示出了极佳的机械强度.     

镀膜元件面形变化的时间效应和湿度效应

 对镀制强激光薄膜的光学元件在外界环境中时,表面面形发生的变化进行了研究。理论分析了表面面形的变化机制,明确水致应力具有物理和化学两种形成机制,是改变镀膜元件面形的主要因素;实验研究了镀制激光高反膜的K9材料元件存放过程中面形变化趋势,发现这种趋势变化具有时间效应和湿度效应。     

Ta_2O_5薄膜的低能离子辅助蒸镀

用低能氧离子辅助蒸镀技术,制备了一系列Ta_2O_5薄膜.观测了薄膜的微结构,测量了薄膜的光吸收和光散射.实验指出,离子束轰击和基片加热同时进行,能够制得透明而匀均的Ta_2O_5薄膜.     

太阳能玻璃表面高强度双层减反膜制备研究

用膜系设计软件设计了λ/4-λ/2的W型的双层减反射薄膜,优化了薄膜的光学常量,并使用溶胶-凝胶技术在玻璃基底上成功镀制了该双层折射率梯度的减反射薄膜.用椭圆偏振光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计、原子力显微镜等分析表征了薄膜的性能.结果表明,镀制了该双层薄膜的玻璃在400 nm～800 nm波段平均透过率增加了近6%,同时薄膜显示出了极佳的机械强度.     

HfO_2/SiO_2高反膜、增透膜及偏振膜的1064nm激光损伤特性

高反膜、增透膜和偏振膜是Nd∶YAG激光器中的关键薄膜元件 ,其抗激光损伤能力直接影响到激光器的输出能量和功率。由于优异的物理化学性能 ,高功率Nd∶YAG激光器的光学薄膜一般采用HfO2 /SiO2 膜料组合镀制 ,因而用此膜料镀制的光学薄膜的激光损伤特性是薄膜工作者重点关注的问题。对光学中心APS15 0 4镀膜机镀制的HfO2 /SiO2 高反膜、增透膜和偏振膜等开展了 10 64nm的激光损伤实验研究 ,用 2 0 0倍的Normaski显微镜详细分析了高反 ,增透和偏振膜的激光损伤图貌 ,发现对于脉宽为 10ns波长的 10 64nm的激光而言 ,高反膜基本表现为孔洞和等离子体烧蚀疤痕 ,孔洞是由薄膜中的节瘤 (nodular)缺陷的激光损伤引起的 ,损伤的能流密度较低 ,为薄膜的零损伤阈值密度。疤痕为薄膜的激光等离子体烧伤引起的 ,尺寸大小与激光能量密度成近似正比。增透膜一般为双面镀 ,分前后膜堆两种情况 ,前膜堆表现为孔洞和疤痕 ,与高反膜相似 ;后膜堆为孔洞型的小圆麻点聚积 ,麻点处的薄膜完全剥落 ,没有疤痕等烧伤痕迹 ,是激光在基片之间形成的驻波电场损毁 ,损伤阈值比前膜堆低 1 5倍 ,决定着增透膜的损伤阈值。偏振膜的低能量密度损伤与增透膜后膜堆相似 ,表现为孔洞型小麻点聚积 ,损伤处未见疤痕等烧蚀痕迹。对薄膜小尺度损?