AR减反射镀膜工作原理
减反射镀膜工作原理
R1R2Glass
ARC
入射光线R3
1）膜层光学厚度:t=λ/4
2）膜层材料折射
率：2
1n n n c 镀膜玻璃上光的反射、吸收与透射一、ARC 原理
二、ARC
工艺
材料多孔二氧化硅
工艺溶胶凝胶法
辊涂、喷涂、浸泡干燥、固化、钢化溶胶涂敷致密凝胶
硅氧共价键
膜层与玻璃结合方式
二、ARC 工艺
刻花辊：将给料镀膜溶液均匀的辊涂到涂料辊上。涂料辊：将镀膜溶液均匀的辊涂到玻璃上。消纹辊：清除辊涂后涂料辊表面的纹路。
镀膜生产线镀膜辊
电光
辊
三、生产工艺流程
生产工艺流程
磨边清洗镀膜钢化
仓库
包装
检验
清洗
谢谢！
真空蒸发和离子溅射镀膜
实验一真空蒸发和离子溅射镀膜 随着材料科学的发展，近年来薄膜材料作为其中的一个重要分支从过去体材料一统天下的局面中脱赢而出。如过去需要众多材料组合才能实现的功能，现在仅需数几个器件或一块 集成电路板就能完成，薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段。薄膜技术 还可以将各种不同的材料灵活的复合在一起，构成具有优异特性的复杂材料体系，发挥每种 材料各自的优势，避免单一材料的局限性。薄膜的应用范围越来越宽，按其用途可分为光学薄膜、微电子学薄膜、光电子学薄膜、集成光学薄膜、信息存储薄膜、防护功能薄膜等。目前，薄膜材料在科学技术和社会经济各个领域发挥着越来越重要的作用。因此薄膜材料的制 备和研究就显得非常重要。 薄膜的制备方法可分为物理法、化学法和物理化学综合法三大类。物理法主要指物理气 相沉积技术（Physical Vapor Deposition, 简称PVD）,即在真空条件下，采用各种物理方法 将固态的镀膜材料转化为原子、分子或离子态的气相物质后再沉积于基体表面，从而形成固 体薄膜的一类薄膜制备方法。物理气相沉积过程可概括为三个阶段： 1.从源材料中发射出粒 子；2.粒子输运到基片；3.粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。由于粒子发射可以采用不同的方式，因而物理气相沉积技术呈现出各种不同形式，主要有真空蒸发镀膜、溅射镀膜 和离子镀膜三种主要形式。在这三种PVD基本镀膜方法中，气相原子、分子和离子所产生的方式和具有的能量各不相同，由此衍生出种类繁多的薄膜制备技术。本实验主要介绍了真空 蒸发和离子溅射两种镀膜技术。在薄膜生长过程中，膜的质量与真空度、基片温度、基片清 洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等有关。在溅射薄膜的生长过程中，气体流量（压力）也会对形成的薄膜的性质产生影响。通过改变镀膜条件，即可得到性质炯异的薄膜材料。 对制备的薄膜材料，可通过 X射线衍射、电子显微镜（扫描电镜、透射电镜等）、扫描探针（扫描隧道显微镜、原子力显微镜等）以及光电子能谱、红外光谱等技术来进行分析和 表征，还可通过其它现代分析技术测试薄膜的各种相应特性等。 【实验目的】 1?掌握溅射的基本概念，学习直流辉光放电的产生过程和原理； 2?掌握几种主要溅射镀膜法基本原理及其特点，掌握真空镀膜原理； 3.掌握真空镀膜和溅射镀膜的基本方法； 4?熟悉金属和玻璃片的一般清洗技术，学习薄膜厚度的测量方法； 5.了解真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等 因素，在薄膜生长过程中对形成薄膜性质的影响。 【实验原理】 一真空蒸发镀膜原理 任何物质在一定温度下，总有一些分子从凝聚态（固态，液态）变成为气态离开物质表 面，但固体在常温常压下，这种蒸发量是极微小的。如果将固体材料置于真空中加热至此材料蒸发温度时，在气化热作用下材料的分子或原子具有足够的热震动能量去克服固体表面原子间的吸引力，并以一定速度逸出变成气态分子或原子向四周迅速蒸发散射。当真空度高，分子平均自由程—远大于蒸发器到被镀物的距离d时（一般要求2~ 3 d ）,材料的蒸气分子在散射途中才能无阻当地直线达到被镀物和真空室表面。在化学吸附（化学键力引起 的吸附）和物理吸附（靠分子间范德瓦尔斯力产生的吸附）作用下，蒸气分子就吸附在基片
减反射膜原理
减反射膜原理 减反射膜又称增透膜、AR膜、AR片、减反射膜、AR滤光片，它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。最简单的增透膜是单层膜，它是镀在光学零件光学表面上的一层折射率较低的薄膜。如果膜层的光学厚度是某一波长的四分之一，相邻两束光的光程差恰好为π,即振动方向相反，叠加的结果使光学表面对该波长的反射光减少。适当选择膜层折射率，这时光学表面的反射光可以完全消除。一般情况下，采用单层增透膜很难达到理想的增透效果,为了在单波长实现零反射,或在较宽的光谱区达到好的增透效果，往往采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜，因此，它至今仍是光学薄膜技术中重要的研究课题，研究的重点是寻找新材料，设计新膜系,改进淀积工艺,使之用最少的层数，最简单、最稳定的工艺，获得尽可能高的成品率，达到最理想的效果。对激光薄膜来说，减反射膜是激光损伤的薄弱环节，如何提高它的破坏强度，也是人们最关心的问题之一。 光具有波粒二相性，即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子(注意，这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的，因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意：这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会 发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了. 为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。 定义及其设计： 二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展.对于技术光学的推动来说，在所有的光学薄膜中，增透膜也起着最重要的作用.直至今天，就其生产的总量来说，它仍然超过所有其他的薄膜因此，研究增透膜的设计和制备教术，对于生产实践有着重要的意义. 我们都知道，当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时，在两介质的分界面上就会产生光的反射.如果介质没有吸收，分界面是一光学表面，光线又是垂直入射，则反射率R为透射率为 透射率为：
磁控溅射镀膜原理和工艺设计
磁控溅射镀膜原理及工艺 摘要：真空镀膜技术作为一种产生特定膜层的技术，在现实生产生活中有着广泛的应用。真空镀膜技术有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。这里主要讲一下由溅射镀 膜技术发展来的磁控溅射镀膜的原理及相应工艺的研究。 关键词：溅射；溅射变量；工作气压；沉积率。 绪论 溅射现象于1870年开始用于镀膜技术，1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。常用二极溅射设备如右图。 通常将欲沉积的材料制成板材-靶，固定在阴 极上。基片置于正对靶面的阳极上，距靶一定距 离。系统抽至高真空后充入（10～1）帕的气体（通 常为氩气），在阴极和阳极间加几千伏电压，两极 间即产生辉光放电。放电产生的正离子在电场作 用下飞向阴极，与靶表面原子碰撞，受碰撞从靶 面逸出的靶原子称为溅射原子，其能量在1至几十 电子伏范围内。溅射原子在基片表面沉积成膜。 其中磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的 成就之一。它以溅射率高、基片温升低、膜-基结 合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点， 成为镀膜工业应用领域(特别是建筑镀膜玻璃、透 明导电膜玻璃、柔性基材卷绕镀等对大面积的均 匀性有特别苛刻要求的连续镀膜场合)的首选方 案。 1磁控溅射原理 溅射属于PDV（物理气相沉积）三种基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）中的一种。 磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar正离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）×B（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区
OTDR(光时域反射仪)操作手册
CMA8800光时域反射测试仪 操 作 手 册 郑州维修中心
目录 第一章快速开始 第二章概览 第三章OTDR测量模式 第四章储存及打印功能 附录 CMA8800的特点及日常维护
第一章快速开始 1.1仪器供电 CMA8800是通过220VAC适配器/充电器从外部供电。 注意：CMA8800不能用内置电池供电! 电源开关位于上面板的右侧。按下开关即可启动。 1.2启动顺序 当该单元上电后，首先出现了一个开始画面，包括软件版本及日期，接着单元进行自检。结果显示如图1-2所示。 当自检结束后，按下PAUSE可以读屏幕上的信息。按下“继续”可以继续进行操作。 图1－2典型设备和自检屏幕 1.3操作模式选择屏幕 当上电完成后，将显示一个可供选择模式的屏幕，每一种可见的模式均位于相应软键的旁边，你只要按下相应的键就按相应的模式进行操作。这里为有经验的用户出了每一种模式的快速操作信息，详细的信息见于手册中后面的章节。
1.3.1故障定位模式 故障定位模式是一种快速确定光纤端/断点位置的方法。当你按下FAULT LOCATE，首先就开始一个光纤接口质量的检查（如果在附加设置中，光纤接口质量的检查功能已启动），这个检查会告诉你基于用户在快速设置菜单中所定义的背向散射系数的连接是不好的、一般的还是好的。当检查进行测试完成后，光纤端/断点显示如图1－4所示。 通过按下硬键TEST/STOP或者模式屏幕软键可使测试取消，
1.3.2配置模式 按“配置模式”键进入“快速设置菜单”屏，在这里设置自动测试功能及测量参数，参见3.1节和3.2关于快速设置和附加设置的信息 按“启动”键显示光纤存储信息屏幕(如图1-5所示)，从这里你可以输入描述新的测试的信息，按“继续”就到达了连接光纤屏幕，接着再按“继续”就开始进行测试。 如需要，此时可按“模式屏”回到模式选择屏幕。 1.3.3专家模式 专家级的OTDR模式是为那些想应用CMA8800更先进功能的用户而设计的，所有的OTDR功能均见于这种模式。 按软键“专家模式”进入快速设置菜单（参见图3－1）；在此处，你可以在测试之前设置所有的必要的参数；目前的设置决定了自动执行哪些操作功能，如果“全自动”设为开，则所有的操作均被认定为自动执行，如果“全自动”设为关，则你必须选择哪一种操作是自动执行的。 按下“启动”进入显示曲线屏幕，按下硬键“REAL TIME”开始运行实时扫描，再按下硬键“REAL TIME”可以终止实时扫描状态。按下硬键“TEST/STOP即可开始测试。 1.3.3.1曲线显示屏幕 从设置状态按GO就显示了一个与图6-1相似的曲线屏。 1、图标行 在曲线图形区上方的图标行，显示了对比曲线和背景曲线参考的曲线文件名和其他信息，包括该曲线是否已被滤波、是否被施加衰减、是否进行过曲线分析的，测试平均是否未完成等产，对比曲线的文件名在屏幕左边显示，背景曲线(如果存在)的文件名在网络上的屏幕右边显示。 光标行图标：有效结果表 平滑已经运行 正在行进数据采集 差值比较 光标锁定 曲线被施加衰减
光时域反射仪OTDR的基本原理
OTDR的基本原理 OTDR勺基本原理 什么是OTDR? 基础 OTDR将激光光源和检测器组合在一起以提供光纤链路的内视图。激光光源发送信号到光纤中，检测器接收从链路的不同元素反射的光。激光光源发送信号到光纤中，检测器在光纤中接收从链路的不同元素反射的光。发送的信号是一个短脉冲，其携带有一定数量的能量。然后，时钟精确计算出脉冲传播的时间，然后将时间转换为距离，便可以得知该光纤的属性。当脉冲沿着光纤传播时，由于连接和光纤自身的反射，一小部分脉冲能量会返回检测器。当脉冲完全返回检测器时，发送第二个脉冲一直到取样时间结束。因此，会立刻执 行多次取样并平均化以提供链路元件的清晰特性图。取样结束后，执行信号处理，除了计算 总链路长度、总链路损耗、光回损(ORL)和光纤衰减外，还计算每个事件的距离、损耗和 反射。使用OTDR的主要优势在于单端测试，只需要一位操作人员和一台仪器来鉴定链路质 量或查找网络故障。图#1显示了OTDR的框图。 图1. OTDR框图 图1 OTOR框图* 反射是关键 如前文所述，OTDR通过读取从所发送脉冲返回的光级别以显示链路情况。请注意，有两种类型的反射光：光纤产生的连续低级别光称为Rayleigh 背向散射，连接点处的高反射 峰值称为Fresnel反射。Rayleigh背向散射用于作为距离的函数以计算光纤中的衰减级别(单位是dB/km)，在OTDR轨迹中显示为直线斜率。该现象来源于光纤内部杂质固有的反射 和吸收。当光照射到杂质上时，一些杂质颗粒将光重定向到不同的方向，同时产生了信号衰减和背向散射。波长越长，衰减越少，因此，在标准光纤上传输相同距离所需的功率越小。 图2说明了Rayleigh 背向散射。 图2. Rayleigh 背向散射 -iOR Puuse GEhJERATOft Dlf Ei?Tl JNAL C OUPLER ? Waller —Distance range
减反射膜
减反射膜（增透膜）工作原理 光具有波粒二相性，即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子（注意，这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的，因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光（注意：这里说的是红光）在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了. 为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。 定义及其设计： 二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展．对于技术光学的推动来说，在所有的光学薄膜中，增透膜也起着最重要的作用．直至今天，就其生产的总量来说，它仍然超过所有其他的薄膜因此，研究增透膜的设计和制备教术，对于生产实践有着重要的意义． 我们都知道，当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时，在两介质的分界面上就会产生光的反射．如果介质没有吸收，分界面是一光学表面，光线又是垂直入射，则反射率R为透射率为 投射率为： 例如，折射率为1。52的冕牌玻璃，每个表面的反射约为4．2％左右。折射率较高的火石玻璃，则表面反射更为显著．这种表面反射造成了两个严重的后果：光能量损失，使象的亮度降低；表面反射光经过多次反射或漫射，有一部分成为杂散光，最后也到达象平面，使象的衬度降低，从而影响系统的成象质量，特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统，都包台了很多个与空气相邻的表面，如不敷上增透膜将完全不能应用． 目前已有很多不同类型的增透膜可供利用．以满足技术光学领域的极大部分需要．可是复杂的光学系统和激光光学，对减反射性能往往有特殊严格的要求．例如．大功率激光系统要求某些元件有极低的表面反射，以避免敏感元件受到不需要的反射的破坏．此外，宽带增透膜提高了象质量、色平衡和作用距离，而使系统的全部性能增强．因此，生产实际的需要促使了减反射膜的不断发展． 在比较复杂的光学系统中，入射光的能量往往因多次反射而损失。例如，高级照相机的镜头有六、七个透镜组成。反射损失的光能约占入射光能的一半，同时反射的杂散光还要影响成像的质量。为了减少入射光能在透镜玻璃表面上反射时所引起的损失，常在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜（常用氟化镁MgF2，其折射率为1.38，介于玻璃与空气之间），利用薄膜的干涉使反射光能减到最小，这样的薄膜称为增透膜。 现在我们来看一下简单的单层增透膜。设膜的厚度为e，当光垂直入射时，薄膜两表面反射光的光程差为2ne，由于在膜的上、下表面反射时都有相位突变，结果没有附加的相位差，两反射光干涉相消时应满足：
光时域反射仪
光时域反射仪 科技名词定义 中文名称：光时域反射仪 英文名称：optical time-domain reflectometer;OTDR 定义：通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的 仪器。 所属学科：通信科技（一级学科）；通信计量（二级学科） 光时域反射仪OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）， 是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的 精密的光电一体化仪表。 OTDR用于光缆线路的施工、维护之中，可以进行光纤长度、光 纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。 编辑本段 9.6.1 光时域反射仪概述 ? 光时域反射仪OTDR（Optical Time Domain Reflectometer），是利用光线 在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，广泛应用于实验、教学和施工现场。OTDR采用背向散射测试技术，能够测试整个光纤链路的衰减，并能提供和长度有关的衰减细节。OTDR同时 可测试接头损耗及故障点。它具有非破坏性且只需在一端测试的优点。OTDR 功能多、操作简便、测量的重复性高、体积小、不许其它仪表配合、 能自动存储和打印测量结果，目前已成为光通信系统工程检测中最重要的仪表。如图9-13所示是HP8147光时域反射仪。光时域反射仪（OTDR）的主要 功能为： ? （1）单光盘光缆传输损耗和光缆长度的检测。
? （2）光缆连接工艺的监测。 ? （3）中继段状态的测量，包括各盘光缆的损耗、各个接头的损耗及整个种极端的平均损耗的测量。 ? （4）线路故障原因及故障点位置的准确判断。 ? （5）OTDR自动存储、打印的背向散射信号曲线可以作为线路的重要技术档案。 9.6.2 OTDR 9.6.2 OTDR工作原理工作原理 1．瑞利散射 瑞利散射：当光线在光纤中传播时，由于光纤中存在着分子 级大小的结构上的不均匀，光线的一部分能量会改变其原有传 播方向向四周散射，这种现象被称为瑞利散射。其强度与波长 的4次方（λ4）成反比，其中又有一部分散射光线和原来的传播 方向相反，被称为背向散射，如图9-14所示。
【CN210012757U】一种减反射镀膜玻璃【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920325079.3 (22)申请日 2019.03.14 (73)专利权人 天津南玻节能玻璃有限公司 地址 301700 天津市武清区新技术产业园 区武清开发区泉丰路12号 (72)发明人 刘双 杜彦 胡冰 (74)专利代理机构 天津企兴智财知识产权代理 有限公司 12226 代理人 韩敏 (51)Int.Cl. C03C 17/34(2006.01) (54)实用新型名称 一种减反射镀膜玻璃 (57)摘要 本实用新型创造提供一种减反射镀膜玻璃， 自基底向上依次设置折射率为2.5-3.0的第一镀 膜层、折射率为2.0-2.4的第二镀膜层、折射率为 1.5-1.8的第三镀膜层、折射率为1.3-1.45的第 四镀膜层、折射率为1.5-1.55的第五镀膜层、折 射率为2.0-2.7的第六镀膜层。本发明创造具有 良好的减反射效果。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 210012757 U 2020.02.04 C N 210012757 U
权 利 要 求 书1/1页CN 210012757 U 1.一种减反射镀膜玻璃，其特征在于，自基底向上依次设置折射率为 2.5- 3.0的第一镀膜层、折射率为2.0-2.4的第二镀膜层、折射率为1.5-1.8的第三镀膜层、折射率为1.3-1.45的第四镀膜层、折射率为1.5-1.55的第五镀膜层、折射率为2.0-2.7的第六镀膜层。 2.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第一镀膜层为SiZrNx 2＜x＜3，厚度为15-20nm。 3.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第二镀膜层为NbOx 2＜x ＜2.5、TiOx 1.3＜x＜2、或ZrOx 1.4＜x＜2，厚度40-75nm。 4.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第三镀膜层为SiNxOy 1.5＜x＜1.8，0.2＜y＜0.5，厚度60-80nm。 5.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第四镀膜层为MgF2，厚度70-95nm。 6.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第五镀膜层为SiAlNxOy 1＜x＜1.5，1.3＜y＜1.8或SiZrNxOy 1＜x＜1.5，1.3＜y＜2，厚度80-105nm。 7.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述第六镀膜层为TiOx 1.3＜x＜2、ZrOx 1.4＜x＜2、SiZrNx 2＜x＜3，厚度50-140nm。 8.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，所述基底为玻璃基片。 9.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃，其特征在于，各所述镀膜层均采用磁控溅射镀膜的方法获得。 2
镜片镀膜之减反射膜
眼镜片镀膜——减反射膜 本文由亿超眼镜网提供—— 眼镜片镀膜——减反射膜，以下是对减反射膜的作用、原理、特性和技术加以介绍。 一、减反射膜的作用 眼镜片与眼镜构成了一个光学系统，镀有减反射膜的眼镜片对视觉有明显的改良效果。我们经常会遇到戴惯了镀减反射膜镜片的人如换成不镀减反射膜镜片后会感觉非常不舒适，而且眼镜片对于戴镜者来说还具有重要的装饰作用，镀减反射膜对于眼镜片的美观作用具有重要意义。 具体分析如下： 1. 镜面效应：在镜片的前表面(凸)面产生的反光会影响戴镜者的美观。光线通过镜片的前后表面时，不但会产生折射，还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时，看到的却是镜片表面一片白光。拍照时，这种反光还会严重影响戴镜者的外观形象。 2. 虚像(俗称“鬼影”)：镜片前表面和后表面的不同曲率使镜片内部产生的反光会产生“鬼影”现象，影响视物的清晰度和舒适性。由眼镜学理论可知，镜片屈光力使所视物体的光线通过镜片发生偏折后聚焦在视网膜上，形成清晰的像。但是由于屈光镜片前后便面的曲率不同，而且又存在一定量的反射光，所以镜片内部会产生内反射。内发射也会在远点球面附近产生虚像，也就是在视网膜的清晰像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。 3. 眩光：镜片表面产生的反光会使我们产生眩光，降低视物的对比度。根据University of Wales-College of Cardiff 的研究显示，减反射膜对屈光不正戴镜者眼前闪光灯刺眼后恢复稳定对比度的时间。 例如，对于驾驶者而言，配戴镀减反射膜的镜片非常重要。当夜间驾驶时，我们常常会面临来自各个方向的干扰光线，尤其是来自周围车辆车前、车尾的照明灯。如果我们戴的是没有镀减反射膜的镜片，那么镜片除了会产生眩光外，镜片前后表面因反射产生的干扰光线会降低我们的视觉质量，对我们的视物产生干扰，这对于驾驶是非常危险的。 二、减反射膜的原理 减反射膜是以光的波动性和干涉为基础的。两个相位相同，波长相同的光波叠加，那么光波的振幅增强;如果两个光波振幅相同，光程差相差λ/2的光波叠加，那么光波的振幅互相抵消。减反射膜就是利用了这个原理，在镜片的表面镀上减反射膜，使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰，从而抵消，达到减反射的效果。 三、特性 1. 减反射效果：镜片的减反射效果可以通过反射光谱图来表示。对于不同的波长，反射率是不等的，反射率最低的部分约为波长460mm左右，但在其他波段，例如在400mm和700mm处，反射率高。此曲线表示镀单层减反射膜的镜片，其减反射效果不理想。 2. 多层防反射膜：采用新工艺镀制的减反射膜。新工艺主要采用两种方法：一种是采用不同的新材料和不同的膜层厚度，例如膜层为7层或8层;另一种是采用两种不同的膜层材料，采用厚薄交替的4层膜。这种多层减反射膜的方法，使得减反射的效果大大提高。而且膜层间的结合，膜层与镜片的结合也很理想。
1减反射玻璃
1减反射玻璃 在普通玻璃表面镀制增透膜，降低玻璃表面的反射率，称之为减反射玻璃。玻璃的镜面反射率取决于玻璃的折射率和入射角，当入射角不大于30度时，玻璃的反射率变化不大。普通玻璃的反射率一般在8%左右，存在着眩光刺眼和透射影像的清晰度低等问题，甚至造成环境的不协调。 玻璃的折射率是1.52，在其表面镀以折射率小于1.52、光程差为1/4波长的透明膜层，使经膜层上下两面反射光的干涉，增加玻璃的透过率，达到减反射的目的。 因为可见光是多色光，波长有一个范围，所以将反射率降低到零是非常困难的，一般将玻璃的反射率降低到2~3%即可满足使用要求。 减反射玻璃的装饰特性是透射影像清晰，玻璃好似已在眼前消失，最大限度地表现了玻璃的透明性。一般用在临街店面的橱窗玻璃、博物馆的画框玻璃、展柜玻璃、商店柜面玻璃等场合，下图显示了减反射玻璃的应用效果，左图使用了减反射玻璃的画框，右图未使用减反射玻璃的反光情况。 2．光致变色玻璃 在通常条件下，玻璃是透明的。对于有些玻璃，在紫外或者可见光的照射，可产生可见光区域的光吸收使，玻璃发生透光度降低或者产生颜色变化，并且在光照停止后又能自动恢复到原来的透明状态，称之为光致变色玻璃。 一般说来是在普通的玻璃成分中引入光敏剂生产光致变色玻璃。常用的普通玻璃有铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等，常用的光敏剂包括卤化银、卤化铜等等。通常光敏剂以微晶状态均匀地分散在玻璃中，在日光照射下分解，降低玻璃的光透光度。当玻璃在暗处时，光敏剂再度化合，恢复透明度。玻璃的着色和退色是可逆的、永久的。光致变色玻璃的装饰特性是玻璃的颜色和透光度随日照强度自动变化。日照强度高，玻璃的颜色深，透广度低。反之，日照强度低，玻璃的颜色浅，透光度高。用光致变色玻璃装饰建筑，既使得室内光线柔和、色彩多变，又使得建筑色彩斑斓、变幻莫测，与建筑的日照环境协调一致。一般用于建筑物门窗、幕墙等。 3．电致变色玻璃
真空蒸发和离子溅射镀膜
实验一 真空蒸发和离子溅射镀膜 随着材料科学的发展，近年来薄膜材料作为其中的一个重要分支从过去体材料一统天下的局面中脱赢而出。如过去需要众多材料组合才能实现的功能，现在仅需数几个器件或一块集成电路板就能完成，薄膜技术正是实现器件和系统微型化的最有效的技术手段。薄膜技术还可以将各种不同的材料灵活的复合在一起，构成具有优异特性的复杂材料体系，发挥每种材料各自的优势，避免单一材料的局限性。薄膜的应用围越来越宽，按其用途可分为光学薄膜、微电子学薄膜、光电子学薄膜、集成光学薄膜、信息存储薄膜、防护功能薄膜等。目前，薄膜材料在科学技术和社会经济各个领域发挥着越来越重要的作用。因此薄膜材料的制备和研究就显得非常重要。 薄膜的制备方法可分为物理法、化学法和物理化学综合法三大类。物理法主要指物理气相沉积技术(Physical Vapor Deposition,简称PVD)，即在真空条件下，采用各种物理方法将固态的镀膜材料转化为原子、分子或离子态的气相物质后再沉积于基体表面，从而形成固体薄膜的一类薄膜制备方法。物理气相沉积过程可概括为三个阶段：1.从源材料中发射出粒子；2.粒子输运到基片；3.粒子在基片上凝结、成核、长大、成膜。由于粒子发射可以采用不同的方式，因而物理气相沉积技术呈现出各种不同形式，主要有真空蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三种主要形式。在这三种PVD 基本镀膜方法中，气相原子、分子和离子所产生的方式和具有的能量各不相同，由此衍生出种类繁多的薄膜制备技术。本实验主要介绍了真空蒸发和离子溅射两种镀膜技术。在薄膜生长过程中，膜的质量与真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等有关。在溅射薄膜的生长过程中，气体流量（压力）也会对形成的薄膜的性质产生影响。通过改变镀膜条件，即可得到性质炯异的薄膜材料。 对制备的薄膜材料，可通过X 射线衍射、电子显微镜（扫描电镜、透射电镜等）、扫描探针（扫描隧道显微镜、原子力显微镜等）以及光电子能谱、红外光谱等技术来进行分析和表征，还可通过其它现代分析技术测试薄膜的各种相应特性等。 【实验目的】 1．掌握溅射的基本概念，学习直流辉光放电的产生过程和原理； 2．掌握几种主要溅射镀膜法基本原理及其特点，掌握真空镀膜原理； 3．掌握真空镀膜和溅射镀膜的基本方法； 4．熟悉金属和玻璃片的一般清洗技术，学习薄膜厚度的测量方法； 5．了解真空度、基片温度、基片清洁度、蒸发器的清洁度、蒸发材料的纯度、蒸发速度等因素，在薄膜生长过程中对形成薄膜性质的影响。 【实验原理】 一 真空蒸发镀膜原理 任何物质在一定温度下，总有一些分子从凝聚态（固态，液态）变成为气态离开物质表面，但固体在常温常压下，这种蒸发量是极微小的。如果将固体材料置于真空中加热至此材料蒸发温度时，在气化热作用下材料的分子或原子具有足够的热震动能量去克服固体表面原子间的吸引力，并以一定速度逸出变成气态分子或原子向四周迅速蒸发散射。当真空度高，分子平均自由程λ远大于蒸发器到被镀物的距离d 时（一般要求()d 3~2λ=），材料的蒸气分子在散射途中才能无阻当地直线达到被镀物和真空室表面。在化学吸附（化学键力引起
光时域反射仪otdr的工作原理及测试方法
光时域反射仪otdr的工作原理及测试方法 OTDR的工作原理：光纤光缆测试是光缆施工、维护、抢修重要技术手段，采用OTDR（光时域反射仪）进行光纤连接的现场监视和连接损耗测量评价，是目前最有效的方式。这种方法直观、可信并能打印出光纤后向散射信号曲线。另外，在监测的同时可以比较精确地测出由局内至各接头点的实际传输距离，对维护中，精确查找故障、有效处理故障是十分必要的。同时要求维护人员掌握仪表性能，操作技能熟练，精确判断信号曲线特征。 OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。 d=（ct）/2（IOR） 在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率（IOR）。IOR是由光纤生产商来标明。OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。 菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。OTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返
3.减反射技术和减反射原理
第3章 减反射原理和减反射技术 3.1 硅材料的光学特性 在光学中： 当光波从一种介质传到另一种介质时，在两种介质的分界面上将发生反射、折射现象。反射光按反射定律反回原介质，折射光按折射定律进入另一介质。 折射定律：光在入射介质中的传播速度与折射介质中的传播速度之比，等于入射角正弦与折射角正弦之比。v1/v2=sini/sinr=n 当两种介质一定时，n 为一常数，称为折射介质相对入射介质的相对折射率。如果入射介质为真空或空气，n 值则为折射介质的绝对折射率。 由折射定律可知：介质的折射率值与光波在该介质中的传播速度成反比。界面两边折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光蔬介质。 光由光密质向光疏质传播，当折射角等于90度时，入射角就是光疏质的“临界角”。如果人射角稍大于临界角，入射光就全部反射回原来的密介质中。这种现象称之为全反射 晶体硅材料的光学特性，是决定晶体硅太阳电池极限效率的关键因素，也是太阳电池制造工艺设计的依据。 3.1.1 光在硅片上的反射、折射和透射 照射到硅片表面的光遵守光的反射、折射定律。如图 3.1所示，表面平整的硅片放 置在空气中，有一束强度为0I 的光照射前表面时，将在入射点O 发生反射和折射。以0 I '表示反射光强度，1I 表示折射光强度。这时入射角φ等于反射角r ，并且 n n v c v c v v ''' 'sin sin ===φφ （3-1）
图3-2 光在半导体薄片上的反射、折射和透射 图3-3 计算表面反射的二维模型 Fig 3-2 Light reflection, infraction and Fig 3-3 2D model for surface reflection transition on semiconductor sheet. calculate. 式中φ'为入射光进入硅中的折射角，v 、'v 分别为空气及硅中的光速，n 、'n 分别为空气 及硅的折射率，c 为真空中的光速。任何媒质的折射率都等于真空中的光速与该媒质中的光速之比。 1I 在硅片内的另一个表面以角度φ''发生入射及反射，反射光强度以1 I '表示，强度为2I 的光在o '点沿与法线N N '成φ角度的方向透射出后表面。 定义反射光强度0 I '与入射光强度0I 之比为反射率，以R 表示；透射光强度2I 与入射光强度0I 之比为透射率，以T 表示。当介质材料对光没有吸收时，1=+R T 。半导体材料对光有吸收作用，因此，还要考虑材料对光的吸收率。 光垂直入射到硅片表面时，反射率可以表示为： 2102 100'0)()(n n n n I I R +-== （3-2） 当入射角为φ时，折射角为φ'，则反射率可以表示为： }()()(sin )(sin {21'''2'20'0φφφφφφφφ+-++-==tg tg I I R （3-3） 一般说来，折射率大的材料，其反射率也较大。太阳电池用的半导体材料的折射率、反射率都较大，因此在制作太阳电池时，往往都要使用减反射膜、几何陷光结构等减反射措施。 应当注意，材料的折射率与入射光的波长密切相关，表3-1 为硅和砷化镓的折射率与光波长的关系。 [1]
溅射镀膜技术
溅射镀膜技术 薄膜是一种特殊的物质形态，由于其在厚度这一特定方向上尺寸很小，只是微观可测的量，而且在厚度方向上由于表面、界面的存在，使物质连续性发生中断，由此使得薄膜材料产生了与块状材料不同的独特性能。薄膜的制备方法很多，如气相生长法、液相生长法(或气、液相外延法)、氧化法、扩散与涂布法、电镀法等等，而每一种制膜方法中又可分为若干种方法。薄膜技术涉及的范围很广，它包括以物理气相沉积和化学气相沉积为代表的成膜技术，以离子束刻蚀为代表的微细加工技术，成膜、刻蚀过程的监控技术，薄膜分析、评价与检测技术等等。现在薄膜技术在电子元器件、集成光学、电子技术、红外技术、激光技术以及航天技术和光学仪器等各个领域都得到了广泛的应用，它们不仅成为一间独立的应用技术，而且成为材料表面改性和提高某些工艺水平的重要手段。 溅射是薄膜淀积到基板上的主要方法。溅射镀膜是指在真空室中，利用荷能粒子轰击镀料表面，使被轰击出的粒子在基片上沉积的技术。 一．溅射工艺原理 溅射镀膜有两类：离子束溅射和气体放电溅射 1. 离子束溅射：在真空室中，利用离子束轰击靶表面，使溅射出的粒子在基片
表面成膜。 特点：①离子束由特制的离子源产生 ②离子源结构复杂，价格昂贵 ③用于分析技术和制取特殊薄膜 2. 气体放电溅射：利用低压气体放电现象，产生等离子体，产生的正离子，被电场加速为高能粒子，撞击固体（靶）表面进行能量和动量交换后，将被轰击固体表面的原子或分子溅射出来，沉积在衬底材料上成膜的过程。 二. 工艺特点 1.整个过程仅进行动量转换，无相变 2.沉积粒子能量大，沉积过程带有清洗作用，薄膜附着性好 3.薄膜密度高，杂质少 4.膜厚可控性、重现性好 5.可制备大面积薄膜 6.设备复杂，沉积速率低。 三．溅射的物理基础——辉光放电 溅射镀膜基于高能粒子轰击靶材时的溅射效应。整个溅射过程是建立在辉光放电的基础上，使气体放电产生正离子，并被加速后轰击靶材的离子离开靶，沉积成膜的过程。 不同的溅射技术采用不同的辉光放电方式，包括：直流辉光放电—直流溅射、射频辉光放电—射频溅射和磁场中的气体放电—磁控溅射 1. 直流辉光放电指在两电极间加一定直流电压时，两电极间的稀薄气体（真空度约为13.3-133Pa）产生的放电现象。 2. 射频辉光放电指通过电容耦合在两电极之间加上射频电压，而在电极之间产生的放电现象。电子在变化的电场中振荡从而获得能量，并且与原子碰撞产生离子和更多的电子。 3. 电磁场中的气体放电在放电电场空间加上磁场，放电空间中的电子就要围绕磁力线作回旋运动，其回旋半径为eB/mv，磁场对放电的影响效果，因电场
如何用光时域反射计(OTDR)进行正确的光纤测试
如何用光时域反射计（OTDR）进行正确的光纤测试 用OTDR进行测试维护工作，首先应该对OTDR本身的各项参数进行正确的设置；其次是对OTDR各项技术指标的正确理解；第三个需要注意的是不同需求和不同测试环境对测试仪器指标的要求以及测试的方法；最后是对测量曲线的正确解读。 在进行正式的介绍之前，首先介绍几个关键的概念：菲涅尔反射，瑞利散射，背向散射法，OTDR的工作原理。 瑞利散射：光纤在加热制造过程中，热骚动使原子产生压缩性的不均匀，造成材料密度不均匀，进一步造成折射率的不均匀。这种不均匀在冷却过程中固定下来，引起光的散射，称为瑞利散射，是光纤本身固有的。 菲涅尔反射：菲涅尔反射就是大家平常所理解的光反射。该现象通常在不连续界面处发生（例如连接器、适配器等），是气隙、未对准、折射率不匹配等原因导致的结果。 需要注意的是能够产生后向瑞利散射的点遍布整段光纤，是一个连续的，而菲涅尔反射是离散的反射，它由光纤的个别点产生，能够产生反射的点大体包括光纤连接器（玻璃与空气的间隙）、阻断光纤的平滑镜截面、光纤的终点等。 背向散射法：背向散射法是将大功率的窄脉冲光注入待测光纤，然后在同一端，检测沿光纤轴向向后返回的散射光功率。由于光纤材料密度不均匀，其本身的缺陷和掺杂成分不均匀，引起光纤中小的折射率的变化，当光脉冲通过光纤传输时，沿光纤长度上的每一点均会引起瑞利散射。这种散射向四面八方，其中总有一部分会进入光纤的数值孔径角，沿光纤轴反向传输到输入端。瑞利散射光的波长与入射光的波长相同，其光功率与散射点的入射光功率成正比。测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射光功率可获得沿光纤传输损耗的信息，从而测得光纤的衰减。 OTDR的工作原理：OTDR 类似一个光雷达。它先对光纤发出一个测试激光脉冲，然后观察从光纤上各点返回（包括瑞利散射和菲涅尔反射）的激光的功率大小情况，这个过程重复的进行，然后将这些结果根据需要进行平均，并以轨迹图的形式显示出来，这个轨迹图就描述了整段光纤的情况。下图是OTDR的一个结构简图。 图1OTDR的原理图
光时域反射
实验二十八、光时域反射实验（OTDR ） 一、实验目的 1、光时域反射仪的原理和使用操作。 2、掌握OTDR 的实验系统中光路、电路的调节方法。 3、光纤传输长度的测量。 二、实验原理 光时域反射仪OTDR 工作原理图如图1。由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面或者连接界面的菲涅尔反射光；另一种是瑞利散射光。通过测量分析这些后向散射光的功率,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。 通过分析衰减曲线，可以知道光纤对光信号的衰减程度，光纤中的联结点、耦合点和断点的位置，以及光纤弯曲和受压过大的情况也可以容易测到(如图2所示)。 图1 OTDR 工作原理图 图2 OTDR 测量图像 对于菲涅耳反射光，设入射光功率为fin P ，反射光功率为fre P ，则由菲涅耳公式可得： 2 22112 211fin fre cos n cos n cos n cos n P P ??? ? ??+-=θθθθ （24.1） 上式中21θθ、分别为入射角和折射角，其反射率（用dB 表示） 为： ?? ?????????? ??+-?==2 22112211fin fre f f cos n cos n cos n cos n P P 10l g R 10lg dB R θθθθ)()( （24.2）
至于瑞利散射，它是由介质材料的随机分子结构相联系的本征介质常数分布的微观不均匀性所引起的电磁波的散射损耗。在微观分子尺度上来看，当电磁波沿介质传播时，可以从单个分子产生散射，这种散射使波的传播受到阻碍，从而使速度减慢，产生相位滞后。偏离出原来波的传播方向的散射光有随机的相位，这些随机相位的散射子波大部分能相互抵消，而沿传播方向的散射光则相干叠加继续向前传 播，其速度为/c 或c/n 。与此同时，尚有少量由分子散射的不相干光没有完全抵消，这些子波逸出传输光束从而形成瑞利散射损耗，其中部分散射功率朝反向传播，此后向散射光功率即为OTDR 的物理基础。 当激光不断射入光纤中时，光纤本身会不断产生反向的瑞利散射，通过测量分析瑞利散射光的功率，可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。 入射光功率为0P ，频率为ν。当光纤中l 处的反向散射光传播到光纤初始端时的功率为s P ，光纤l 处的损耗为)(l α，则有： )(l 2P P ln dz d 0s α=?? ???????? ?? （24.3） 由上式知一根好的光纤的OTDR 曲线应该趋于一条斜率不变的直线。根据上式，光纤中1l 和2l 之间的平均衰减系数为： ???? ??=?? ???????? ??-???? ??=211202011212P P ln 2l 1P P ln P P ln 2l 1 α (24.4) 上式的量纲为1/km ，将其化为dB/km 后，衰减系数公式变为： ??? ? ??=211212P P lg 2l 10α （24.5） 利用OTDR 进行光纤线路的测试，一般有三种方式：自动方式、手动方式、实时方式。当需要概览整条线路的状况是，采用自动方式，它只需要设置折射率、波长最基本的参数，其它由仪表在测试中自动设定，按下自动测试键，整条曲线和事件表都会被显示，测试时间短、速度快、操作简单，宜在查找故障的段落和部位时使用。手动方式需要对几个主要的参数全部进行设置，主要用于对测试曲线上的时间进行详细分析，一般通过变换、移动游标、放大曲线的某一段落等功能对事件进行准确定位，提高测试的分辨率。增加测试的精度，在光纤线路的实际测试中常被采用。实时方式是对曲线不断的扫描刷新，可以对光纤网路进行实时监测。 OTDR 可测试的主要参数有：（1）纤长和事件点的位置；（2）光纤的衰减和衰减分布情况；（3）光纤的接头损耗；（4）光纤全回损的测量。光纤距离的测量是以激光进入光纤到它遇到故障点返回光时域反射仪的时间间隔来计量纤长的。为了提高测量的精确度，应根据被测纤的长度设置合适的“距离范围”和“脉冲宽度”，距离一般选被测纤长的1.5倍，使曲线占满屏的2/3为宜。脉冲宽度直接影响着OTDR 的动态范围，随着被测光纤长度的增加，脉冲宽度也应逐渐加大，脉冲越大，功率越大，可测的距离越长，但分辨率变低。脉宽越窄，分辨率越高，测量也就越精确。一般根据所测纤长选择一个适当大小的脉冲宽度，经常是测试两次后，确定一个最佳值。