光学薄膜膜系设计2-1
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光学薄膜设计理论-5-
则：
T t
2
t 1+ t 2 +
2
1-r1- r2 + e -2iδ
2
T
t t
+ 2 1 2 i( 2 -2 ) 2 1+
+ 1 | r | r 1 2 |e
- 2 2 1 r r 2r r o s ( + 2 ) 1 2 1 2 c 1 2
t
2 +2 1 2
2
nd c os
对应光波在膜层中传播的一次过程
i t1 t2 e t 2i 1 r 1 r 2 e
2
nd cos 是选定层的有效相厚度
假设膜系两侧的媒质的导纳相同，则透射率T为
令：
i i1 2 r r e r r e ， 2 2 1 1
n 的单层膜
B cos C in sin 组合导纳 Y C
2
B 分别取实部、虚部相等
2 2
一般为复数，设
Y x iy
，经过整理消去
2 n2 x y x n2 这是一个圆的方程，圆 心坐标 2 2 n2 , 0 并通过点 ， 2 同样道理可以推导反射 率等值线也是圆
T T 1 T 1 2 2 ( 1 R R ) 4R R 1 2 1 2 1 2 1 s i n ( 2 ) 1 2 2 2 ( 1 R R ) 1 2
R R 1R 2, F 4R , 2 (1 R)
T 0
T 1 T 2 (1 R)2 1 2
2、膜系的相位关系与振幅关系，可分别研究； 1）T0（ λ ）与 F（ λ ）只取决于两个子膜系的反射率 2）θ（ λ ）只取决于两个子膜系的反射率相移及中间层的厚度 笔记：设计时让西塔=π
2_1_5月29日光学颜色镀膜
2.PET颜色膜在盖板领域的发展历史
2017年10月华为Mate10电池盖3D（黑、蓝、白金、摩卡金 、粉金） 2018年oppo R15 电池盖3D（红、白、紫） 2018年vivo X21电池盖3D（黑、白） 2018年华为荣耀10（黑、银灰、幻绿、幻蓝） 2018年华为、小米、oppo、vivo、魅族、锤子、三星……
140-180;50-70 10-20;40-60;15-30 10-25;15-35;20-40;10-30
4.PET颜色膜镀膜工艺体系的建立
非主流颜色
图片
工艺类别
亮黄色
PVD
大红色 灰紫色 珊瑚蓝
渐变色
着色材料+UV+PVD 着色材料+UV+PVD 着色材料+UV+PVD
PVD（溅射） PVD
如图中折射率为N,厚度为d为单层膜,基底是折射率为Ns,构成 两个界面a,b
1.光学薄膜基础介绍
➢ 当光垂直入射单层膜,光学厚度Nd为(λ0/2)、 λ0、 (3λ0/2) …膜层对光的反射强度不变 ➢ 若于膜膜层 的光 折学 射厚 率度 是大Nd于为还(λ0是/4小) 、于(基3λ底0/4折)、射(率5λ，0/4当) n…>反ns射时率，将反为射极率大为值极和大极值小，值当，n<其ns值时决，定反
SIO2-TIO2-SIO2-TIO2-SIO2-TIO2 SiO2-In-TiO2 TIO2-In-TIO2 SiO2-TIO2 SiO2-In-SiO2
TIO2-SiO2-In-TiO2
厚度区间
5-13；15-30；25-60 5-15；5-20
6-70；50-80；40-80
----5-20；30-60；10-20 4-12；20-60；10-50
《光学薄膜膜系设计》课件
，常用的测量方法有光谱椭偏仪法和光谱反射法等。
03
光学薄膜设计方法
膜系设计的基本原则
光学性能原则
薄膜的光学性能应满足设计要求，如 反射、透射、偏振等特性。
物理化学稳定性原则
薄膜应具有优良的物理和化学稳定性 ，能够经受环境因素的影响，如温度 、湿度、紫外线等。
机械强度原则
薄膜应具有足够的机械强度，能够承 受加工和使用过程中的应力。
干涉色散
由于薄膜干涉作用，不同波长的光 波会产生不同的相位差，导致不同 的干涉效果，从而产生色散现象。
薄膜的光学常数
光学常数定义
01
描述介质对光波的折射率、消光系数等光学性质的一组参数。
薄膜的光学常数
02
对于光学薄膜，其光学常数包括折射率、消光系数、热光系数
等。
光学常数测量
03
通过测量光波在薄膜中的传播特性，可以获得薄膜的光学常数
反射膜的应用案例
总结词
反射膜主要用于将特定波段的光反射回原介质，常用于聚光镜、太阳能集热器等领域。
详细描述
反射膜具有高反射率和宽光谱特性，被广泛应用于太阳能利用和照明工程中。通过将反 射膜镀在金属镜面上，可以大大提高光的反射效率，从而实现高效聚光和散热。此外，
反射膜还用于制作装饰性和广告用反射镜面。
干涉现象
当两束或多束相干光波相遇时，会因相位差而产生明暗相间的干 涉条纹。
干涉条件
为了产生稳定的干涉现象，需要满足相干波源、相同频率、相同 方向和相同振动情况等条件。
薄膜的干涉效应
薄膜干涉原理
当光波入射到薄膜表面时，会因 反射和折射而产生干涉现象。
薄膜干涉类型
根据光波在薄膜中传播路径的不同 ，可分为前表面反射干涉和后表面 反射干涉。
(参考资料)3-2光学薄膜系统设计
在整个透射带，透过率在两个极值之间振荡：
R1
0－g 0 +g
2
膜厚4的偶数倍，
膜层变为虚设层
R2
0－E2 0 + E2
g g
2
膜厚4的奇数倍
产生波纹的原因： 1）等效光学导纳失配(波纹的幅度)(R1-R20)； 2）等效位相厚度随波长变化。
压缩波纹的方法
R1
0－g 0 +g
2
,
R2
通常波纹幅度大小是由等效折射率与基片和入射介质的匹配程度决定的而波纹的密度是由周期数多少决定的因为周期数多那么这个等效层的厚度就大高级次干涉峰就会靠的很近波纹就密
§2.4 干涉截止虑光片
1）什么叫干涉截止滤光片：利用多光束干涉原理，让某一 波长范围的光束高透，而让偏离这一波长区域的光束变为 高反的光学膜片。
主要参数： 中心波长（峰值波长）； 中心波长处的透过率； 通带宽度：透射率降为峰值透过率一半的波长宽度。
两种典型结构： 1）由一长波通膜系和一短波通膜系的重叠带波段形成的通 带。其特点为较宽的截止带和较深的截止度，但不易得到窄 的通带宽度。 2）Fabry-perot（F-P）干涉仪式的滤光膜系。其特点为可得 到很窄的通带宽度，但截止带也较窄，截止度也浅。
2 2 arcsin(1 R )
0 m
2R
中心波长的峰值透射率：
Tmax
T1T2 (1 R)2
当反射膜没有吸收、散射损失，而且反射膜是完全对称时， 滤光片的透射率和光洁基板一样高。
当反射膜有吸收、散射损失时，假定反射膜是完全对称时，
Tmax
T12 (1 R12 )2
(T12
T122 A12 )2
12
现代光学薄膜制造技术讲义2
1
上述设计有两个问题， ：
在 650nm 处， T > 50％， 于是我们将上面膜系的中心波长由 800nm 改为 760nm， 使得 650nm 处 T＝50％
在可见光区波纹太大
第二步， 用传统的短波通膜系理论， 在膜系的前后加 L/2 层， 膜系改成 G│0.5L(HL)8H 1.16L 1.32(HL)8 1.32H 0.66L│A, λ 0＝760nm, 共 37 层 这时膜系在 650nm 波长外， T＝50%, 在 700nm！1200nm， 光被截止 在可见光区的 400nm～630nm 的通带区波纹有所改进 第三步， 优化 400nm～630nm 可见区的透过率 设在上述波长， Tmin＝95％， Tmax＝100％ 优化后， 反射截止区不变， 在 400nm～630nm T≥ 95% 为了今后工艺上的方便， 膜系中的 0.5L 光省略 将 36 层膜系 G│(HL)8H 1.16L 1.32(HL)8 1.32H 0.66L│A 优化， 得到一个 36 层膜： G│1.31H 1.129L 1.079H 1.078H 1.034L 1.01L 0.99H 1.01L
板分光镜， 玻璃用 K9，ng=1.52，45°使用。 我们用 Needle 法
从单片 H 膜开始（8H） ， 用 10min 时间设计如下分光镜。 G│0.02L 0.07H 2.42L 0.43H 0.17L 1.07H 1.05L 0.93H│A 八层膜 式中：λ 0=600nm 其光学性能如下：
02
＝
250nm ， 截止 200nm ～300nm 的紫外光， 将两个膜系叠加， 截止 200nm～400nm 的紫外光。 但是简单的叠加上述两个膜系会在两个膜系截止带的交界区， 即在 λ ＝300nm 附近出现干涉透射峰， 这是我们不愿意看到的， 为此要 在两个膜系之间加连接层。 连接层选用低折射率层， 连接层的膜厚用λ /4 膜， 膜厚的中心波 长采用两个膜系中心波长的平均值。 采用这样的措施后， 就可以消 除在 300nm 附近出现的干涉透射峰，得到截止 200nm～400nm 的紫外 光的 UV 镜。 综合以上设计思想， 得到一个 35 层膜系， 设计结果如下： G│0.5H(LH)7 0.5H 0.857L 0.714(0.5H(LH)7 L 0.5H)│A 或等成 G│0.5HL HL HL HL HL HL HL HL 0.5H 0.857L 0.357H 0.714L 0.714H
薄膜光学技术_第02章 03 中性分光膜
1.68
22
多层分光膜G/ (HL) 8 /G 45度入射
基片折射率1.66， 2.38，1.35
23
例题
在硅基底（折射率3.5）上镀3微米到5微米的 分光膜，角度为45，分光比为1：1，材料为硫 化锌和氟化镁，计算4微米处的反射率？
多层分光膜 G/(HL)82H/G 45度入射 基片折射率3.5， 膜层折射率2.38，1.35 设计波长4600
25
M
p
M HpM Lp
c os H
i Hp sin H cos L
8
i
Hp
sin L
iHp sin H cos H iLp sin L cos L
Ms
M Hs M Ls
c os H
iHs sin H
i Hs
0
1 2 90o
所以有： n1 cos 1 n2 cos 2
又因为： n1 sin 2 n2 sin 1
消去θ2,得Rp=0的入射角θ1=θB
B arctgn2 n1
θB叫布儒斯特角或偏振角。 20
增加S偏振 光的反射率 H,L同时满足布儒斯特角， nH nL 对p分量有效折射率相等: cos H cos L 并符合折射定律: nH sin H nL sin L ns sin s
sin H
c os L
cos H iLs sin L
i Hs
sin
L
8
cosL
Yp
Cp Bp
, Ys
Cs Bs
Rs
光学薄膜膜系设计方法
光学薄膜膜系设计方法光学薄膜啊，就像给光学元件穿上了一层特制的小衣服。
那这膜系设计呢，就像是精心挑选衣服的款式和布料。
一种常见的方法是基于经验的设计。
这就好比咱做饭，一开始照着老菜谱做。
那些有经验的工程师啊，他们经过好多好多的实践，知道在哪些情况下用哪种薄膜材料组合比较好。
比如说，要是想让光更多地透过，可能就会想到某些透光度高的材料，像氟化镁之类的。
他们心里有个小本本，记着不同材料在不同光学环境下的表现，就这么凭经验先搭出个大概的框架来。
还有一种是计算机辅助设计。
这个就很酷炫啦。
现在科技这么发达，计算机就像个超级聪明的小助手。
我们把光学薄膜需要达到的各种要求，比如反射率要多少、透过率要多少之类的参数输进去。
然后计算机就开始它的魔法之旅啦。
它会根据内置的算法，算出各种可能的膜系结构。
这就像是我们在网上搜衣服，输入自己的尺码、喜欢的风格，然后出来一堆推荐一样。
不过呢，计算机算出来的结果也不是完全就可以拿来用的，还得经过人工的分析和调整。
在设计膜系的时候啊，材料的选择可太重要啦。
就像我们挑衣服的布料，得考虑它的质地、颜色、功能啥的。
对于光学薄膜材料，我们要关注它的折射率、吸收率这些特性。
不同的折射率会让光在薄膜里的传播路径发生不同的变化。
要是选错了材料，那这个光学薄膜可能就达不到我们想要的效果啦，就像穿错了衣服去参加活动，会很尴尬的呢。
另外，膜层的厚度也是个关键因素。
这厚度就像衣服的厚度一样，得刚刚好。
如果膜层太厚或者太薄，光的干涉效果就会受到影响。
比如说，要是想通过干涉来增强反射，那膜层厚度就必须得精确控制，差一点点都不行哦。
光学薄膜膜系设计不是一件简单的事儿，但是只要我们掌握了这些方法，就像掌握了搭配时尚穿搭的秘诀一样，就能设计出很棒的光学薄膜啦。
宝子们，是不是感觉还挺有趣的呢？。
光学薄膜及制备教程
当膜层的光学厚度为中心波长的四分之一时，则两个 复振幅反射率的矢量方向完全相反，合矢量的模最小，此时 有
r r1 r2
若要出现零反射的情况，要求
r1 r2
即，
n0 n1 n1 n2 n0 n1 n1 n2
化简得
n1
n0 n2
因此，理想的单层减反膜的条件是：膜层的光学厚 度为1/4波长其折射率为入射介质和基片介质折射率乘积 的平方根。
2.2 介质反射膜
介质反射膜特点： 反射率高 性能稳定 不易受损伤 对入射角敏感 带宽窄
介质反射膜应用场合： 多元件复杂光学系统 激光谐振腔 高功率激光 不要求宽带的场合
介质反射膜的结构是在折射率为ns基片上镀制光学厚度为 λ0/4的高折射率（n1）膜层，由于空气/膜层和膜层/基片界 面的反射光同相位，是反射率大大增加。该中心波长λ0的光 垂直入射时的反射率为
1.2.3 多层减反膜
常用的三层减反膜是“λ/4-λ/2-λ/4”膜系。对于中心 波长来说，λ0/2光学厚度的膜层为“虚设层”，对反射率没有 影响，与“λ/4-λ/4”的双层减反膜效果相同。但是λ/2膜层 对其他波长有影响，选择适当的折射率值，可以使反射特性曲 线变得平坦。
2.高反膜
高反膜的作用：增加介质间界面反射，减少损耗。 应用：光学仪器、激光器等
金膜
红外区高反射率（~95%）
强度和稳定性比银膜好
与玻璃基片的附着性差，常用铬膜作为衬底层 不能擦洗
由于多数金属膜较软，容易损坏，常常在金属膜外面 加一层保护膜。这样既能改进强度，又能保护金属膜不受 大气的侵蚀。 对于光学仪器中的反射镜，单纯金属膜的特性已能够 满足常用要求。但是某些场合，如多光束干涉仪、高质量 激光器的反射膜等，由于金属膜的吸收损失较大，故应采 用地吸收、高反射率的介质高反射膜。
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量——相对波数 g， g0 。
R
0.015
g
1
GM2HLA特性分析
a. 对 g=1 ，三层膜中有一层虚设层2H，致使对 λ0的有效膜堆是 G MLA
R 1 n 1 2 n Sn 3 221 n 1 2 n Sn 3 22
显然，此值小于 G2HLA 膜堆的R值 ； b. 对g≠1的其它相当宽的波数段，R值比任何一 种两层膜都低。
0.288L0.384H20.288L L/A • K9/1.14M 0.364H20.21L2.63H2
0.253L0.368H21.14 L/A
1.4 高折射率基底的减反射膜
• 递减法
• 膜层厚度均为1/4波长；
• 折射率从基底到空气依次减小；
• K层膜实现k个波长位置的零反射；
n1n2n3nk ns
• 等效定律
– 任意一个周期性对称膜系都存在一个单层膜 与之等效。
– 等效折射率就是基本周期的等效折射率；等 效相位厚度等于基本周期的等效相位厚度的 周期数倍。
光学薄膜膜系的计算机优化
• 优化一个可达到指标的最少层数的 1/4膜系结构；
• 用三层对称膜系合成折射率不易实 现的膜层；
• 再次优化膜层厚度，以补偿合成所 带来的特性下降。
1.52/1.38/1
缺点：1、 剩余反射率还太高； 2、破坏色平衡
1.2 双层减反射薄膜的设计
1
1.38
1.38
1.7
1.52
Y 1.72 1.9013 1.52
0 0 膜堆
44
1.2 双层减反射薄膜的设计
0 0 膜堆
44
V型双层减反射膜 G/HL/A
1.52/1.7,1.38/1
缺点：1、剩余反射率还太高 2、破坏色平衡 3、通带越来越窄（和单层膜 比较）
1.2 双层减反射薄膜的设计
• 0 0 膜堆
24
1.38 1.7 1.7
1.52
1
1.38
Y0
1.52 (nd
2 4
0
)
Y1
1.7 2 1 .52
1.9013 nd
1 4
1
Y2
1.7 2 1 . 52
1.9013 (nd
3 4
2
)
0 0 膜堆
24
特点: 可得到W形透射光谱曲线。
• K9/MH1H2H3L/A nM=1.63, nH1=1.95, nH2=2.32, nH3=1.87,NL=1.38
• nH1=1.95 0.379H20.215L0.379H2 • nH3=1.87 0.288L0.384H20.288L • K9/M 0.379H20.215L0.379H2 H2
缺点：明显的反射峰（中心波长）
1.3 三层减反射薄膜的设计
1 1.38 2.05
1.62 1.52
R1 R2
T T 0 /( 1 F sin 2 )
T0
(1 R 1 )( 1 R 2 ) (1 R 1 R 2 ) 2
F 4 R1R2 (1 R 1 R 2 ) 2
R1m382
n0 n1 n2
nk1 nk
• 反射点的波长位置分别为：
k 2 k 10 ,2 ( k k 1 1 )0 ,2 ( k k 1 2 )0 ,k 4 10 ,k 2 10
1.5 防眩光吸收膜
有吸收的减反射薄膜
LCD
玻璃
作业
• P 81 , 2.1 2.2 题
谢谢观看
共同学习相互提高
//112
0.00136
R2min
2.051.622 2.051.622
//11..55222
0.00733
三层减反射膜 G/MHHL/A G/M2HL/A
GM2HLA特性分析
下图是此膜系的一条可能的 R曲线。
注意：在薄膜光学中，为了使一次具体的计算 结果不被局限在一个特定的波段，引入了一个中间变
并且光学厚度为设计波长的四分之一 • A代表出设介质（一般为空气）
1.1 单层减反射薄膜的设计
R (1 3)2 cos2 (13 /2 2)2 sin2 0 (1 3)2 cos2 (13 /2 2)2 sin2
(2m1)
2
,13
/2
2
0
(2m1)
2
2N1d cos
N1d
cos
1、减反射薄膜的设计
• 1.1 单层减反射薄膜的设计 • 1.2 双层减反射薄膜的设计 • 1.3 多层减反射薄膜的设计 • 1.4 高折射率基地上减反膜设计 • 1.5 防眩光吸收膜
1.1 单层减反射薄膜的设计
• 规整膜系：各层薄膜的光学厚度为设计波 长的四分之一。
• 设计波长（参考波长、中心波长） • 膜系：G/HLM/A， • G代表基底 • H（L、M）代表高（低、中）折射率膜层
光学薄膜膜系设计2-1
此处添加副标题内容
第三章 光学薄膜膜系设计
1、减反射薄膜的设计
• 光学元件表面反射造成的问题
– 光能量损失，使像的亮度降低； – 杂散光造成像的衬度降低，分辨率下降。
第三章 光学薄膜膜系设计
• 1、减反射薄膜的设计 • 2、高反膜的设计 • 3、中心分束膜的设计 • 4、截至滤光片的设计 • 5、带通滤光片的设计 • 6、偏振薄膜
各层膜参数对膜系总体性能的影响规律 a. 改变(N2 d2)，可使Tmax移到不同的波长； b. 改变N1 、 N3 、 d1 、 d3 、中任何一个，
可改变减反射带宽（波段宽度）和T-λ曲线波形。
四层和四层以上增透膜的设计
• 通常遇到的问题： – a. 三层膜系的增透波段不够宽，或 剩余反射率还太高； – b. 满足设计要求的三种材料无法找 全。
(2m1)
4
2 13
例子
• 折射率为1.52的玻璃，要在波长500纳米处垂直入 射. 得到零反射率，需要做什么样的膜层，也就是 如何选择折射率和薄膜的光学厚度？
nd cos / 4 当 0时， nd 125（纳米）
n n0 n2 1 1.52 1.2329
单层减反射膜 G/L/A
A. R0 与 n 2 无关。
R
即:
R0nn00
n12 n12
nS nS
2
0.04
B. 存在102 R 1 R2 R0
C. n2n1 n2nS
1 0 2
D. R 1 fn 1 ,n 2 ,n S R 2 fn 1 ,n 2 ,n S
1.2 双层减反射薄膜的设计
W型双层减反射膜 G/HHL/A
解决的办法
a. 在2H层两侧增加新膜层。每加一层，应对可能 的组合进行计算对比，直至满足要求；
b. 以 nH,nL两种材料为基础，按照先简后繁的原
则：“用两层厚0 4 的H.L替代M层”；“用不等厚的 H.L替代M层”；“用对称（不一定等厚）的三层膜 LHL替代M层”；直到满足要求。
• C 替代层技术
R
0.015
g
1
GM2HLA特性分析
a. 对 g=1 ，三层膜中有一层虚设层2H，致使对 λ0的有效膜堆是 G MLA
R 1 n 1 2 n Sn 3 221 n 1 2 n Sn 3 22
显然，此值小于 G2HLA 膜堆的R值 ； b. 对g≠1的其它相当宽的波数段，R值比任何一 种两层膜都低。
0.288L0.384H20.288L L/A • K9/1.14M 0.364H20.21L2.63H2
0.253L0.368H21.14 L/A
1.4 高折射率基底的减反射膜
• 递减法
• 膜层厚度均为1/4波长；
• 折射率从基底到空气依次减小；
• K层膜实现k个波长位置的零反射；
n1n2n3nk ns
• 等效定律
– 任意一个周期性对称膜系都存在一个单层膜 与之等效。
– 等效折射率就是基本周期的等效折射率；等 效相位厚度等于基本周期的等效相位厚度的 周期数倍。
光学薄膜膜系的计算机优化
• 优化一个可达到指标的最少层数的 1/4膜系结构；
• 用三层对称膜系合成折射率不易实 现的膜层；
• 再次优化膜层厚度，以补偿合成所 带来的特性下降。
1.52/1.38/1
缺点：1、 剩余反射率还太高； 2、破坏色平衡
1.2 双层减反射薄膜的设计
1
1.38
1.38
1.7
1.52
Y 1.72 1.9013 1.52
0 0 膜堆
44
1.2 双层减反射薄膜的设计
0 0 膜堆
44
V型双层减反射膜 G/HL/A
1.52/1.7,1.38/1
缺点：1、剩余反射率还太高 2、破坏色平衡 3、通带越来越窄（和单层膜 比较）
1.2 双层减反射薄膜的设计
• 0 0 膜堆
24
1.38 1.7 1.7
1.52
1
1.38
Y0
1.52 (nd
2 4
0
)
Y1
1.7 2 1 .52
1.9013 nd
1 4
1
Y2
1.7 2 1 . 52
1.9013 (nd
3 4
2
)
0 0 膜堆
24
特点: 可得到W形透射光谱曲线。
• K9/MH1H2H3L/A nM=1.63, nH1=1.95, nH2=2.32, nH3=1.87,NL=1.38
• nH1=1.95 0.379H20.215L0.379H2 • nH3=1.87 0.288L0.384H20.288L • K9/M 0.379H20.215L0.379H2 H2
缺点：明显的反射峰（中心波长）
1.3 三层减反射薄膜的设计
1 1.38 2.05
1.62 1.52
R1 R2
T T 0 /( 1 F sin 2 )
T0
(1 R 1 )( 1 R 2 ) (1 R 1 R 2 ) 2
F 4 R1R2 (1 R 1 R 2 ) 2
R1m382
n0 n1 n2
nk1 nk
• 反射点的波长位置分别为：
k 2 k 10 ,2 ( k k 1 1 )0 ,2 ( k k 1 2 )0 ,k 4 10 ,k 2 10
1.5 防眩光吸收膜
有吸收的减反射薄膜
LCD
玻璃
作业
• P 81 , 2.1 2.2 题
谢谢观看
共同学习相互提高
//112
0.00136
R2min
2.051.622 2.051.622
//11..55222
0.00733
三层减反射膜 G/MHHL/A G/M2HL/A
GM2HLA特性分析
下图是此膜系的一条可能的 R曲线。
注意：在薄膜光学中，为了使一次具体的计算 结果不被局限在一个特定的波段，引入了一个中间变
并且光学厚度为设计波长的四分之一 • A代表出设介质（一般为空气）
1.1 单层减反射薄膜的设计
R (1 3)2 cos2 (13 /2 2)2 sin2 0 (1 3)2 cos2 (13 /2 2)2 sin2
(2m1)
2
,13
/2
2
0
(2m1)
2
2N1d cos
N1d
cos
1、减反射薄膜的设计
• 1.1 单层减反射薄膜的设计 • 1.2 双层减反射薄膜的设计 • 1.3 多层减反射薄膜的设计 • 1.4 高折射率基地上减反膜设计 • 1.5 防眩光吸收膜
1.1 单层减反射薄膜的设计
• 规整膜系：各层薄膜的光学厚度为设计波 长的四分之一。
• 设计波长（参考波长、中心波长） • 膜系：G/HLM/A， • G代表基底 • H（L、M）代表高（低、中）折射率膜层
光学薄膜膜系设计2-1
此处添加副标题内容
第三章 光学薄膜膜系设计
1、减反射薄膜的设计
• 光学元件表面反射造成的问题
– 光能量损失，使像的亮度降低； – 杂散光造成像的衬度降低，分辨率下降。
第三章 光学薄膜膜系设计
• 1、减反射薄膜的设计 • 2、高反膜的设计 • 3、中心分束膜的设计 • 4、截至滤光片的设计 • 5、带通滤光片的设计 • 6、偏振薄膜
各层膜参数对膜系总体性能的影响规律 a. 改变(N2 d2)，可使Tmax移到不同的波长； b. 改变N1 、 N3 、 d1 、 d3 、中任何一个，
可改变减反射带宽（波段宽度）和T-λ曲线波形。
四层和四层以上增透膜的设计
• 通常遇到的问题： – a. 三层膜系的增透波段不够宽，或 剩余反射率还太高； – b. 满足设计要求的三种材料无法找 全。
(2m1)
4
2 13
例子
• 折射率为1.52的玻璃，要在波长500纳米处垂直入 射. 得到零反射率，需要做什么样的膜层，也就是 如何选择折射率和薄膜的光学厚度？
nd cos / 4 当 0时， nd 125（纳米）
n n0 n2 1 1.52 1.2329
单层减反射膜 G/L/A
A. R0 与 n 2 无关。
R
即:
R0nn00
n12 n12
nS nS
2
0.04
B. 存在102 R 1 R2 R0
C. n2n1 n2nS
1 0 2
D. R 1 fn 1 ,n 2 ,n S R 2 fn 1 ,n 2 ,n S
1.2 双层减反射薄膜的设计
W型双层减反射膜 G/HHL/A
解决的办法
a. 在2H层两侧增加新膜层。每加一层，应对可能 的组合进行计算对比，直至满足要求；
b. 以 nH,nL两种材料为基础，按照先简后繁的原
则：“用两层厚0 4 的H.L替代M层”；“用不等厚的 H.L替代M层”；“用对称（不一定等厚）的三层膜 LHL替代M层”；直到满足要求。
• C 替代层技术