光学镀膜基础知识

光学设计岗位规范

光学设计岗位规范 1 范围本规范规定了光学设计岗位职责和岗位标准。。本规范适用于光学设计岗位的初级、中级、高级职务人员。 2 引用标准 Q/AG L07 1.1－2003职工政治思想和职业道德通用标准 3 岗位职责（概括和列举该岗位的工作职责） 3.1 负责光学系统研究、设计的全部技术工作，试验、试制的配合工作。 3.2 严格贯彻执行国标、部标、企标及有关科研技术、质量管理和安全技术的法规。 3.3 负责项目预研、技术论证、可行性研究论证、技术经济分析和项目的申报工作。 3.4 根据研制合同，制定阶段和年度工作计划，并组织实施。 3.5 参加本专业及有关专业的技术会议，评审本专业范围内的科研成果。 3.6 贯彻全面质量管理，负责对试验中出现的各种技术问题进行分析、论证，改进设计。 3.7 根据使用部门的要求和市场需求，采用适合的光学系统的结构，满足性能指标。研究新技术，加速光电系统的更新换代。 3.8 根据项目进展情况，适时编写专题技术总结、专题研究报告、鉴定申请报告等。 3.9 负责技术转让、技术咨询、技术服务以及完成技术资料的归档工作。 4 岗位标准 4.1 政治思想与职业道德执行Q/AG L07 1.1－2003职工政治思想与职业道德通用规范 4.2 文化程度

执行Q/AYGF 1.1 4.3 专业理论知识 4.3.1 初级职务 4.3.1.1 具有高等数学、普通物理等基础理论知识。 4.3.1.2 具有应用光学、光学仪器制图等专业理论知识。 4.3.1.3 了解光学系统性能和集成、试验、应用、储存中的有关安全规程。 4.3.1.4 了解光学系统设计和研制过程，及有关技术标准。 4.3.1.5 初步掌握一门外语，并能查阅本专业书刊、资料。 4.3.2 中级职务 4.3.2.1 具有光学、计算机CAD设计、光学仪器制图原理等基础理论知识。了解红外、激光、电视、可见光系统等有关知识。 4.3.2.2 熟悉光学系统性能和集成、试验、应用、储存中的有关安全规程。 4.3.2.3 熟悉光学系统国内外研制状况和发展趋势。 4.3.2.4 熟悉国内外光电系统光学设计研制技术及技术标准。 4.3.2.5 掌握一门外语，并能较熟练地查阅本专业书刊、资料。 4.3.3 高级职务 4.3.3.1 熟练掌握光学系统涉及的红外、激光、电视、微光、可见光学等专业理论知识。 4.3.3.2 精通光学系统研究的技术理论、熟悉典型的、同类型光学系统的性能指标及研究的技术难点。 4.3.3.3 精通光电系统集成与实验理论。 4.3.3.4 熟悉光电系统研制程序、典型技术和有关标准。 4.3.3.5 掌握国内外光电系统发展状况和发展趋势。 4.3.3.6 掌握光电系统应用的有关技术和知识。 4.3.3.7 掌握一门外语，并能熟练地查阅和笔译本专业的书刊、资料。 4.4 实际工作能力 4.4.1 初级职务 4.4.1.1 能完成光电系统的一般实验，参与试验方案的讨论与制定。

光学薄膜工艺基础知识

光学薄膜工艺基础知识工艺因素对薄膜性能的影响机理大致为：一、基片材料 1、膨胀系数不同热应力的主要原因； 2、化学亲和力不同影响膜层附着力和牢固度； 3.、表面粗糙度和缺陷散射的主要来源。二.、基片清洁残留在基片表面的污物和清洁剂将导致： 1、膜层对基片的附着力差； 2、散射吸收增大抗激光损伤能力差； 3、透光性能变差。三、离子轰击的作用提高膜层在基片表面的凝聚系数和附着力；提高膜层的聚集密度，氧化物膜层的透过率增加，折射率提高，硬度和抗激光损伤阈值提高。光学镜片小知识镜片材料分类玻璃镜片包括光学玻璃镜片及高折射率镜片（即通常所称的超薄片），其硬度高、耐磨性能好，一般其质量及各项参数不会随时间而改变，但是玻璃镜片的抗冲击性及重量方面要略逊于树脂镜片。树脂镜片一般要比玻璃镜片轻得多，且抗冲击性能要优于玻璃片，防紫外线能力强，但其表面硬度较低，比较容易被擦伤。树脂镜片及镀膜镜片由于其特性较软，所以平时应注意不要让镜面直接接触硬物，擦洗时最好先用清水（或掺合少量洗洁精）清洗，然后用专用试布或优质棉纸吸干眼镜片上的水滴。此外，在环境条件较差的地方应慎用镀膜镜片，以免沾上污物难以清洗。宇宙（PC）镜片：折射率高，牢固，但易磨损.多数使用于小孩子的眼镜片，无框架的装配或运动员的护眼罩。镜片镀膜后有哪些优点？镀膜镜片可以降低镜片表面的反射光，视物清楚，减少镜面反射光，增加了光线透过率，也解决戴眼镜在强光下照像的难题，增加美感。镀膜眼镜能防止紫外线、红外线、X线对视力的伤害。配戴镀膜眼镜不易疲劳。对荧光屏前工作人员的视力可受到保护。镀膜树脂镜片除应避免划碰高温外，亦应避免酸类油烟等侵蚀，如在日常生活中最好不要戴镜下厨，尤其是通风不好油烟大时；同时亦不能戴（带）镜进（近）热水淋浴环境，平常临时放置时应将镜片凸面向上，随身携带时应将眼镜放入盒内，不要随便放入口袋中或挂包中，那样极易使膜层擦伤。

工具镀膜基础知识

真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长，国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于1000oC)，涂层种类单一，局限性很大，因此，其发展初期未免差强人意。到了上世纪七十年代末，开始出现PVD(物理气相沉积) 技术，为真空涂层开创了一个充满灿烂前景的新天地，之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展，究其原因，是因为其在真空密封的腔体内成膜，几乎无任何环境污染问题，有利于环保；因为其能得到光亮、华贵的表面，在颜色上，成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色，可谓五彩缤纷，能够满足装饰性的各种需要；又由于PVD 技术，可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层，应用在工装、模具上面，可以使寿命成倍提高，较好地实现了低成本、高收益的效果；此外，PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点，几乎可以在任何基材上成膜，因此，应用范围十分广阔，其发展神速也就不足为奇。真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD(中温化学气相沉积)等新技术，各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷，如今在这一领域中，已呈现出百花齐放，百家争鸣的喜人景象。与此同时，我们还应该清醒地看到，真空涂层技术的发展又是严重不平衡的。由于刀具、模具的工作环境极其恶劣，对薄膜附着力的要求，远高于装饰涂层。因而，尽管装饰涂层的厂家已遍布各地，但能够生产工模涂层的厂家并不多。再加上刀具、模具涂层售后服务的欠缺，到目前为止，国内大多数涂层设备厂家都不能提供完整的刀具涂层工艺技术(包括前处理工艺、涂层工艺、涂后处理工艺、检测技术、涂层刀具和模具的应用技术等)，而且，它还要求工艺技术人员，除了精通涂层的专业知识以外，还应具有扎实的金属材料与热处理知识、工模涂层前表面预处理知识、刀具、模具涂层的合理选择以及上机使用的技术要求等，如果任一环节出现问题，都会给使用者产生使用效果不理想这样的结论。所有这些，都严重制约了该技术在刀具、模具上的应用。另一方面，由于该技术是一门介乎材料学、物理学、电子、化学等学科的新兴边缘学科，而国内将其应用于刀具、模具生产领域内的为数不多的几个骨干厂家，大多走的也是一条从国外引进先进设备和工艺技术的路子，尚需一个消化、吸收的过程，因此，国内目前在该领域内的技术力量与其发展很不相称，急需奋起直追。 3. PVD 涂层的基本概念及其特点 PVD 是英文“Physical Vapor Deposition”的缩写形式，意思是物理气相沉积。我们现在一般地把真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀等都称为物理气相沉积。较为成熟的PVD 方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。多弧镀设备结构简单，容易操作。它的离子蒸发源靠电焊机电源供电即可工作，其引弧的过程也与电焊类似，具体地说，在一定工艺气压下，引弧针与蒸发离子源短暂接触，断开，使气体放电。由于多弧镀的成因主要是借助于不断移动的弧斑，在蒸发源表面上连续形成熔池，使金属蒸发后，沉积在基体上而得到薄膜层的，与磁控溅射相比，它不但有靶材利用率高，更具有金属离子离化率高，薄膜与基体之间结合力强的优点。此外，多

真空镀膜基础知识

学校：龙岩学院院系：物理与机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 11级机械（本）1班姓名：柯建坤学号： 2011043523 简介真空镀膜在真空中制备膜层，包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段，但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。蒸发镀膜通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面，称为蒸发镀膜。这种方法最早由M.法拉第于1857年提出，现代已成为常用镀膜技术之一。蒸发镀膜设备结构如图1。蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源，待镀工件，如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。待系统抽至高真空后，加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间（或决定于装料量），并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜，常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程，以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。蒸气分子平均动能约为0.1～0.2电子伏。蒸发镀膜的类型蒸发源有三种类型。①电阻加热源：用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质（图1[蒸发镀膜设备示意图]

）电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高频感应加热源：用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。③电子束加热源：适用于蒸发温度较高（不低于2000[618-1]）的材料，即用电子束轰击材料使其蒸发。蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率，可镀制单质和不易热分解的化合物膜。为沉积高纯单晶膜层，可采用分子束外延方法。生长掺杂的GaAlAs单晶层的分子束外延装置如图2[ 分子束外延装置示意图 ]。喷射炉中装有分子束源，在超高真空下当它被加热到一定温度时，炉中元素以束状分子流射向基片。基片被加热到一定温度，沉积在基片上的分子可以徙动，按基片晶格次序生长结晶用分子束外延法可获得所需化学计量比的高纯化合物单晶膜，薄膜最慢生长速度可控制在1单层/秒。通过控制挡板,可精确地做出所需成分和结构的单晶薄膜。分子束外延法广泛用于制造各种光集成器件和各种超晶格结构薄膜。溅射镀膜用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面，沉积在基片上。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。常用的二极溅射设备如图3[ 二

光学设计教程小知识点

1.2光学系统有哪些特性参数和结构参数？特性参数：（1）物距L（2）物高y或视场角ω（3）物方孔径角正弦sinU或光速孔径角h（4）孔径光阑或入瞳位置（5）渐晕系数或系统中每一个的通光半径结构参数：每个曲面的面行参数（r，K，a4，a6，a8，a10）、各面顶点间距（d）、每种介质对指定波长的折射率（n）、入射光线的位置和方向 1.3轴上像点有哪几种几何像差？轴向色差和球差 1.4列举几种主要的轴外子午单色像差。子午场曲、子午慧差、轴外子午球差 1.5什么是波像差？什么是点列图？它们分别适用于评价何种光学系统的成像质量？波像差：实际波面和理想波面之间的光程差作为衡量该像点质量的指标。适用单色像点的成像。点列图：对于实际的光学系统，由于存在像差，一个物点发出的所有光线通过这个光学系统以后，其像面交点是一弥散的散斑。适用大像差系统 2.1叙述光学自动设计的数学模型。把函数表示成自变量的幂级数，根据需要和可能，选到一定的幂次，然后通过实验或数值计算的方法，求出若干抽样点的函数值，列出足够数量的方程式，求解出幂级数的系数，这样，函数的幂级数形式即可确定。像差自动校正过程，给出一个原始系统，线性近似，逐次渐进。 2.2适应法和阻尼最小二乘法光学自动设计方法各有什么特点，它们之间有什么区别？适应法：参加校正的像差个数m必须小于或等于自变量个数n，参加校正的像差不能相关，可以控制单个独立的几何像差，对设计者要求较高，需要掌握像差理论阻尼最小二乘法：不直接求解像差线性方程组，把各种像差残量的平方和构成一个评价函数Φ。通过求评价函数的极小值解，使像差残量逐步减小，达到校正像差的目的。它对参加校正的像差数m没有限制。区别：适应法求出的解严格满足像差线性方程组的每个方程式；如果m>n或者两者像差相关，像差线性方程组就无法求解，校正就要中断。 3.1序列和非序列光线追迹各有什么特点？序列光线追迹主要用于传统的成像系统设计。以面作为对象，光线从物平面开始，按照表面的先后顺序进行追迹，对每个面只计算一次。光线追迹速度很快。非序列光线追迹主要用于需考虑散射和杂散光情况下，非成像系统或复杂形状的物体。以物体作为对象，光线按照物理规则，沿着自然可实现的路径进行追迹。计算时每一物体的位置由全局坐标确定。非序列光线追迹对光线传播进行更为细节的分析，计算速度较慢。3.2叙述采用光学自动设计软件进行光学系统设计的基本流程。（1）建立光学系统模型：系统特性参输入：孔径、视场的设定、波长的设定初始结构输入：表面数量及序号、面行、表面结构参数输入（2）像质评价（3）优化：设置评价函数和优化操作数、设置优化变量、进行优化（4）公差分析：公差数据设置、执行公差分析 3.3Zemax软件采用了什么优化算法？构造评价函数：最小二乘法、正交下降法（非序列光学系统）

光学基础知识及光学镀膜技术

光学基础知识及光学镀膜技术光學薄膜是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來改變光波傳遞的特性。即應用光波在這些薄膜中進行的現象與原理，如透射、吸收、散射、反射、偏振、相位變化等，進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學與工程上的應用。在本廠的實際應用上，DM半透板與ITO鍍膜屬於這個領域。光學薄膜雖早於1817年Fraunhofer已經開始利用酸蝕法製成了抗反射膜，但是真正的發展是在1930年真空鍍膜設備之後。而軍事的需求(望遠鏡、飛彈導向鏡頭、監視衛星、夜視系統等)加速了光學薄膜的開發與研究。計算機的出現使得設計更為方便，相對的各種理論及設計方法因應而出，光學薄膜的研究於是更為進步並充分應用於各種光電系統及光學儀器之中，如光干涉儀、照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影電視機、顯示器、光鑯通訊、汽車工業、眼鏡等。光學薄膜基本上是藉由干涉作用達到其效果的。簡單的如肥皂泡沫膜、金屬表層的氧化膜、水面油層的顏色變化，都可以視為單層干涉的效果。因此，當光在膜層中的干

涉現象可以被偵測到時，我們就說這層模是薄的，否則是厚的(k值消散掉)。由於干涉現象不僅跟膜層的厚度有關，而且光源的干涉性和偵測性的種類也有關。接下來為各位介紹幾個主題1.波動光學基本理論2.薄膜光學的應用及產品介紹3.薄膜設計方法4.金屬鍍膜材料5.光學薄膜的鍍製方法及設備6.光學薄膜材料。光學薄膜的製作是理論設計的實現，它不僅和蒸鍍方法及材料有關亦與薄膜支撐者，即基板之表面狀況及材質有密切的關係，事實上光學薄膜的研製的主要困難已經比較少是在設計上，而是在製鍍上，亦即要製造出預期中的光學常數及厚度之薄膜，因此新的製膜方法及監控方式在工程上更顯的重要。 1. 繞射和干涉的現象常常會被拿在一起來討論,繞射可視為很多光源互相干涉,但其數學處理的方式仍然與干涉不太一樣。例如全像或光柵,可以用繞射也可以用干涉來解釋,也各有其數學模式。光的波動說:當一個水波經過一個障礙時,我們可以看到障礙的邊緣會泛起陣陣漣漪,這種現象就是繞射,光波也有繞射現象,這種現象是和光的直線前進或光的粒子說相抵觸的。早在1500年,L.da Viaci 已提及光的繞射,Huygens在1678年首先創立光的波動理論,他把波陣面上每一點都視為一個次級子波的波源,而所有子波前進時的包絡面又形成新的波前,應用這個原理可以解釋光的直線前進、光的反射與折射。 1801年,Young用干涉理論來解釋單狹縫的現象,但實驗結

光学设计基本知识

一、关于光线：光源发出之光，通过均匀的介质时，恒依直线进行，叫做光的直进。此依直线前进之光，代表其前进方向的直线，称之为“光线”。光线在几何光学作图中起着重要作用。在光的直线传播，反射与折射以及研究透镜成像中，都是必不可少且要反复用到的基本手段。应注意的是，光线不是实际存在的实物，而是在研究光的行进过程中细窄光束的抽象。正像我们在研究物体运动时，用质点作为物体的抽像类似。二、光的反射光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。反射定律： 1.入射光线、反射光线与法线（即通过入射点且垂直于入射面的线）同在一平面内，且入射光线和反射光线在法线的两侧； 2.反射角等于入射角（其中反射角是法线与反射线的夹角。入射角是入射线与法线的夹角）。在同一条件下，如果光沿原来的反射线的逆方向射到界面上，这时的反射线一定沿原来的入射线的反方向射出。这一点谓之为“光的可逆性”。三、光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。折射定律 1、折射光线和入射光线分居法线两侧（法线居中，与界面垂直） 2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。（三线两点一面） 3、当光线从空气斜射入其它介质时，角的性质：折射角(密度大的一方)小于入射角（密度小的一方）；（在真空中的角总是大的，其次是空气） 4、当光线从其他介质射入空气时，折射角大于入射角。 5、在相同的条件下，折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小）。 6、折射光线与法线的夹角，叫折射角。 7、光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。 8、光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。

光学设计常用术语解释及英汉对照翻译汇总

第一部分最基本的术语及英汉对照翻译 1、时谱：time-spectrum In this paper, the time-spectrum characteristics of temporal coherence on the double-modes He-Ne laser have been analyzed and studied mainly from the theory, and relative time-spectrum formulas and experimental results have been given. Finally, this article still discusses the possible application of TC time-spectrum on the double-mode He-Ne Iaser. 本文重点从理论上分析研究了双纵模He-Ne激光时间相干度的时谱特性(以下简称TC 时谱特性),给出了相应的时谱公式与实验结果,并就双纵模He-Ne激光TC时谱特性的可能应用进行了初步的理论探讨。 2、光谱：Spectra Study on the Applications of Resonance Rayleigh Scattering Spectra in Natural Medicine Analysis 共振瑞利散射光谱在天然药物分析中的应用研究 3、光谱仪：spectrometer Study on Signal Processing and Analysing System of Micro Spectrometer 微型光谱仪信号处理与分析系统的研究 4、单帧：single frame Composition method of color stereo image based on single fram e image 基于单帧图像的彩色立体图像的生成 5、探测系统:Detection System Research on Image Restoration Algorithms in Imaging Detection System 成像探测系统图像复原算法研究 6、超光谱：Hyper-Spectral Research on Key Technology of Hyper-Spectral Remote Sensing Image Processing 超光谱遥感图像处理关键技术研究 7、多光谱：multispectral multi-spectral multi-spectrum Simple Method to Compose Multi spectral Remote Sensing Data Using BMP Image File 用BMP 图像文件合成多光谱遥感图像的简单方法 8、色散：dispersion

光学摄影基础知识

超长焦镜头中，APO镜头几乎是高档镜头的代名词。APO，是英文Apochromatic的缩写，意为“复消色差的”。所谓萤石镜片、AD玻璃、UD玻璃、ED玻璃，说到底，都是为了实现APO技术所用的特殊光学材料。复消色差镜头，是指能对多种色光（超过两种）消除色差的镜头。消色差镜头（Chromatic）只能对两种色光消色差。色差：从几何光学原理讲，镜头等效于一个单片凸透镜。凸透镜的焦距，与镜面两边曲率和玻璃的折射率有关。如果镜片形状固定，那就只与制造镜片材料的折射率有关了！由于光学材料都有色散，因此，同一个镜片，对于红光来说，焦距略微长一点；对于蓝光来说，焦距略为短一点。这就叫做“色差”。有了色差的镜头，具体讲有这么几个缺点： 1．由于不同色光焦距不同，物点不能很好的聚焦成一个完美的像点，所以成像模糊； 2．同样，由于不同色光焦距不同，所以放大率不同，画面边缘部分明暗交界处会有彩虹的边缘。色散：光学材料的折射率不但与材料本身的物理性质有关，还与光线的波长有关。同一种光学材料，波长越短、折射率越高。具体讲，同一种光学玻璃，绿光比红光折射率高，而蓝光比绿光折射率高。不同光学材料往往有不同的色散。如果一种材料随着波长变化引起折射率变化很大，我们就说这种材料是“高色散”的。反之，则称为“低色散”。一般用ne（材料对绿色的e光的折射率）表示材料的折射率，用阿贝数ve=（ne-1）/（nF-nc）表示材料的相对色散。阿贝数越高，色散越小。式中，第二个字母是下标，表示夫朗和费对应谱线的波长。F是红光，e是绿光，c是蓝光。每一条夫朗和费谱线都有固定不变的波长，因而成了光学设计中的标准波长。消色差：利用不同折射率、不同色差的玻璃组合，可以消除色差。例如，利用低折射率、低色散玻璃做凸透镜，利用高折射率、高色散玻璃做凹透镜，然后将两者胶合在一起。为了使两者胶合后仍然等效于一个凸透镜，前者（凸透镜）屈光度要大一些，后者（凹透镜）屈光度要小一些。我们分析这样的双胶合镜对不同波长光线的作用：对于较长波长的光线，由于凹透镜材料色散大、也就是折射率随着波长变化大，所以折射率比中间波长较小，凸透镜起的作用大，双胶合镜长波端焦距偏长。对于较长波短的光线，由于凹透镜色散大、也就是折射率随着波长变化大，所以折射率较大，凹透镜起的发散作用大，双胶合镜短波端焦距也偏长。最后的结论是：这样的双胶合镜中间波长焦距较短、长波和短波光线焦距较长。很明显，中间波长是一个谷，它的周围焦距变化小多了！设计时合理的选择镜片球面曲率、双胶合镜的材料，可以使蓝光、红光焦距恰好相等，这就基本消除了色差。剩余色差对于广角到中焦镜头来说，已经很小了，因此，也就满足了镜头消色差的要求。复消色差：可以想象，如果某种材料随波长变化折射率的数值可以任意控制，那么我们一定能够设计出色差处处完全补偿、因而完全没有色差的镜头！可惜，材料的色散是不能任意控制的，而且可用的光学材料也就那么有限的若干种！我们退一步设想，如果能够将可见光波段分为蓝-绿、绿-红两个区间，而这两个区间能够分别施用消色差技术，二级光谱就能够基本消除！但是，不幸的是，经过计算证明：如果对绿光与红光消色差，那么蓝光色差就会变得很大；如果对蓝光与绿光消色差，那么红光色差就会变得很大！看起来似乎走进了一个死胡同，顽固的二级光谱好像没有办法消除！二级光谱：未消色差的镜头随着光线波长增加，焦距单调上升，色差很大。而消色差镜头焦距随波长先减小后增加，色差很小。消色差镜头的剩余色差就叫做“二级光谱”！二级光谱引起的不同色光焦距变化不可能小于焦距的千分之二，也就是说，镜头焦距越长，消色差越不能满足要求。对镜头质量要求较高时，超长焦消色差镜头的二级光谱已经不可忽视！为了进一步消除二级光谱对镜头质量的影响，引进了复消色差技术。

镀膜玻璃的基本知识

镀膜玻璃的基本知识我公司采用的镀膜方法是真空阴极磁控溅射法。其原理大致如下：镀膜真空室接地，与阳极相连，阴极装置靶材，与负极相连，磁控溅射是在溅射装置中设置磁场以控制电子运动方向，束搏电子运动轨迹，从而提高工作气体的电离几率和有效利用电子能量，提供大量的轰击靶材的正离子，形成高密度的等离子区，正离子轰击靶材产生溅射，溅射粒子的中性靶原子在基片上沉积成膜。在我公司的镀膜产品主要分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃。由于中空线的生产加工单常会遇到镀膜产品，所以有必要在这里简单介绍一下我公司镀膜产品编号的知识一、热反射镀膜玻璃编号构成： CXX#※※&（—F） C——英文字母，表示南玻集团； XX——两个英文字母，为膜系列代号； #——一位数字，为玻璃基片色调分类代号； ※※——两位数字，表示膜在6mm透明玻璃上的透光率； &——英文字母，表示玻璃基片来源； -F——三线专用后缀。玻璃基片色调分类代号说明： 1——透明玻璃 2——绿色玻璃 3——灰色玻璃 4——茶色玻璃 5——蓝色玻璃 6——蓝绿色玻璃 7——天蓝色玻璃（湖水蓝）

玻璃基片来源说明：使用举例：⑴ CSS2O8H---对应过去CSS408,表示伟光公司生产用H绿玻璃基片镀SS系列膜，膜透光率为8%。 ⑵CSC220F-F---对应过去CSC220-F，表示三线生产用F绿玻璃基片镀SC系列膜，膜透光率为20%。二、低辐射（Low-E）镀膜玻璃 2．2．1低辐射镀膜玻璃的生产方式同热反射基本类似，采用真空磁控溅射在玻璃表面经多次镀膜而成，靶材位于要镀玻璃上的上面，金属银是生产低辐射、红外高反射膜镀膜玻璃的主要材料之一，膜层数量比热反射玻璃多，最高的达到9层。生产中不可避免有掉渣造成的针孔（空洞），因掉渣造成的针孔形状不规则，掉渣的先后顺序不同，其透光表现特点也不尽相同，生产中请注意区别。 2．2．2 氧化特点当真空磁控溅射沉积的低辐射膜暴露在大气中时，大气中的腐蚀性水蒸气和微尘离子会在其表面上凝结和俯着，从而对保护层形成电化学腐蚀并使银层氧化。氧化斑通常呈圆形状，初始约有0.1~0.3mm，随时间推移逐步扩大。但仍然是圆形状（显微镜下观察）。被人为污染的膜氧化点，也是圆形状，但较为集中。起先是一、二点，随时间推移，点数逐步增多、扩大，构成一块大斑。显微镜观察仍然是由许多小氧化圆点组成。通常合成复合产品的孤立几个缺陷不会扩大。除非有氧化的条件存在。 3 低辐射玻璃使用和膜层的保护低辐射镀膜玻璃的膜厚很薄，一般不超过0.1μ（微米），即仅有头发丝直径的千分之一左右，如果不妥善处置，易于被划伤。最常见的划伤发生在开箱后的切割、运输及安装搬运几个环节中。由于低辐射镀膜玻璃膜层薄、软，灰尘、

光学设计透镜设计的入门课程

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光学系统设计有哪些要求

光学系统设计有哪些要求任何一种光学仪器的用途和使用条件必然会对它的光学系统提出一定的要求，这些要求概括起来有以下几个方面。一、光学系统的基本特性光学系统的基本特性有：数值孔径或相对孔径；线视场或视场角；系统的放大率或焦距。此外还有与这些基本特性有关的一些特性参数，如光瞳的大小和位置、后工作距离、共轭距等。二、系统的外形尺寸系统的外形尺寸，即系统的横向尺寸和纵向尺寸。在设计多光组的复杂光学系统时，外形尺寸计算以及各光组之间光瞳的衔接都是很重要的。三、成象质量成象质量的要求和光学系统的用途有关。不同的光学系统按其用途可提出不同的成象质量要求。对于望远系统和一般的显微镜只要求中心视场有较好的成象质量；对于照相物镜要求整个视场都要有较好的成象质量。四、仪器的使用条件 ` 在对光学系统提出使用要求时，一定要考虑在技术上和物理上实现的可能性。如生物显微镜的放大率Г要满足500NA≤Г≤1000NA 条件，望远镜的视觉放大率一定要把望远系统的极限分辨率和眼睛的极限分辨率一起来考虑。光学系统设计过程所谓光学系统设计就是根据使用条件，来决定满足使用要求的各种数据，即决定光学系统的性能参数、外形尺寸和各光组的结构等。因此我们可以把光学设计过程分为4 个阶段：外形尺寸计算、初始结构计算、象差校正和平衡以及象质评价。一、外形尺寸计算在这个阶段里要设计拟定出光学系统原理图，确定基本光学特性，使满足给定的技术要求，即确定放大倍率或焦距、线视场或角视视场、数值孔径或相对孔 N1N 径、共轭距、后工作距离光阑位置和外形尺寸等。因此，常把这个阶段称为外形尺寸计算。一般都按理想光学系统的理论和计算公式进行外形尺寸计算。在计算时一定要考虑机械结构和电气系统，以防止在机构结构上无法实现。每项性能的确定一定要合理，过高要求会使设计结果复杂造成浪费，过低要求会使设计不符合要求，因此这一步骤慎重行事。二、初始结构的计算和选择、初始结构的确定常用以下两种方法： 1．根据初级象差理论求解初始结构

镀膜玻璃基础知识培训

镀膜玻璃基础知识培训一、产品分类及产品代号 1、产品分类： 1）按厚度分：3，4，5，6，8，10，12mm ，15mm等类。 2）按颜色分：灰，银灰，银，金，茶，蓝，蓝绿，绿，浅蓝等颜色。 3）按等级分：优等品和合格品。 4）按基片分：透明玻璃、本体着色玻璃。 5）按原片加工方式分：普通热反射镀膜玻璃，钢化热反射镀膜玻璃和热增强热反射镀膜玻璃，离线热弯镀膜玻璃，离线钢化镀膜玻璃和离线热增强镀膜玻璃。 6）按性质分可以分为阳光控制镀膜玻璃、低辐射镀膜玻璃LOW-E。 2、玻璃基片及其代号 1）根据所用玻璃基片的不同，其基片的分类及代号如下： 1 –透明浮法玻璃 2 –绿色着色玻璃 3 –灰色着色玻璃 4 –茶色着色玻璃 5 –蓝色着色玻璃 6 –蓝绿色着色玻璃 7 –天蓝色着色玻璃 2）相同型号或颜色的玻璃基片来自不同厂家或同一厂家不同的着色原片时，在产品代号的最末加一个英文字母来区别。 3、产品代号 1）产品代号为五部分的紧密排列，分别表示产品生产厂家、反射特征、基片类型、生产工艺编号和基片生产厂家或特性。 2）第一部分用一个大写英文字母“C”表示南玻集团产品。如CCS108S 3）第二部分两个大写字母表示以透明玻璃为基片时，产品呈现的反射色特征及成膜性质。 4）第三部分用一个阿拉伯数字表示基片的分类。 5）第四部分数字表示产品以6mm透明玻璃为基片时，该颜色的透过率。 6）第五部分用一个大写字母表示基片的生产厂家或特性。如S表示南玻的白玻。F表示F绿玻。如CSY208F中的C表示南玻产品，SY表示灰色产品。2表示绿色着色玻璃，08表示该产品的透过率在8%。F代表F绿原片。二、从膜代号上怎样区分阳光控制玻璃和LOW-E镀膜玻璃？

光学薄膜基础知识

光学薄膜讲解内容：①光学薄膜的理论基础及应用范围和发展前景 ②光学薄膜基础理论知识 ③镀膜制备技术 ④镀膜材料 ⑤镀膜检测光学薄膜是一门综合性非常强的工程技术科学。它的理论基础是电磁场理论和麦克斯韦方程，涉及光在传播过程中，通过多层介质时的反射、反射各偏振性能等。随着科学的进步和人们生活水平的不断提高，促使镀膜技术得到了非速的发展。在许多情况下，人们关心的是材料的表面，在普通的基底材料上若镀以适当的膜，就可以获得奇迹般的效果。膜是物质存在的一种形式。多年来，在膜的理论、制备工艺、测试方法和应用等方面，进行了大量的研究和开发工作，已发展成为一门新兴的边缘科学——膜学。它涉及物理学、化学、数学等基础学科和材料、等离子体、真空、测量与控制等技术领域。它是多种学科综合的产物，同时也促进了相关学科和技术的发展。膜学是材料中最活跃、最富成效、最有前途的一项技术。镀膜的方法很多，分类方法也各不相同。按膜层的形成方法分类，可以分为干式镀膜和湿式镀膜。

干式镀膜是指要真空的条件下，应用物理或化学的方法，将材料汽化成原子、分子或使成电离成离子，并通过气相过程，在基体表面沉积一层具有特殊性能的薄膜技术。因此也有人称为气相过程或真空镀膜。在干式镀膜中有以真空镀、溅射镀膜、离子镀为代表的物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。湿式镀膜是指将工件置于电解质溶液中，通过化学、电化学的方法，使其表面形成镀层，所以也有人称溶液法为液相沉积法，它可以分为电镀、化学镀、化学转化膜处理几种。镀膜技术应用广泛，如太阳能电池、太阳能集热管、集成电路、半导体器件、平板显示器、光控及节能玻璃、信息储存作用器件、敏感元件、工模具超硬涂层及手表、眼镜、卫生洁具等日用品精钸层、塑料制品金属化、包装用塑料薄膜等各个领域，在工业现代化和国民经济发展中的越来越大，在国内外生产、科研、教学领域受到普遍重视，得到了迅猛发展。光学薄膜基础理论知识光波：紫外光、可见光、红外光。光的颜色红橙黄绿青蓝紫760-630 630-600 600-570 570-500 500-450 450-430 430-400 波长范围（nm) 可见光：波长在400nm到760nm之间的电磁波，能引起人眼视觉。紫外光：波长比400nm短的光波。

镀膜玻璃基础知识

1、热反射镀膜玻璃 1-1.什么是可见光透过率？ 1-2.什么是可见光反射率？ 1-3.什么是太阳能透过率？ 1-4.什么是太阳能反射率？ 1-5.什么是U值？ 1-6.什么是冬季U值的条件？ 1-7.什么是夏季U值的条件？ 1-8.什么是遮阳系数？ 1-9.什么是相对热增益？ 1-10.什么是热应力破裂？ 1-11.影响热应力的几个方面是什么？ 1-12.什么是热反射玻璃？ 1-13.热反射玻璃的特性是什么？ 1-14.单向透明玻璃的应用？ 1-15.什么是风荷载能力？ 1-16.破碎概率的控制范围是多大？ 1-17.基片（玻璃原片）的种类有多少？ 1-18.耀皮公司的镀膜玻璃牌号是如何表示的？ 1-19.热反射玻璃按膜的颜色划分有那些？ 1-20.太阳辐射、可见光、紫外光、红外光的光谱波段范围是多少？1-21.太阳辐射能量中，可见光、紫外光、红外光的能量分配如何？ 2、LOW-E玻璃 2-1. 玻璃主要有哪几种复合产品？ 2-2.什么是遮阳系数Sc，它反映的是哪一部分传热？ 2-3.遮阳系数高好，还是低好？ 2-4.什么是U值？它反映的是哪一部分传热？ 2-5.透过玻璃传递的总热能有几部分构成？如何表示？ 2-6.太阳辐射由哪几部分构成？

2-7.远红外热辐射是否直接来自太阳？ 2-8.室内有远红外热辐射吗？ 2-9.远红外热辐射是如何透过玻璃的？ 2-10.如何区别远红外热辐射、近红外线辐射？ 2-11.什么是LOW-e玻璃？ 2-12.LOW-e玻璃有哪些特点？ 2-13.为什么LOW-e膜层可反射热量？ 2-14.LOW-e玻璃与热反射玻璃在功能上有何区别？ 2-15.成熟的镀膜玻璃工艺有哪几种？ 2-16.LOW-e玻璃是否可单片使用？ 2-17.LOW-e玻璃的性能是否一样？ 2-18.耀皮集团生产的LOW-e玻璃有几个系列？ 2-19.哪种LOW-e玻璃适用于北方寒冷地区？ 2-20.哪种LOW-e玻璃适用于南方温热带地区？ 2-21.所有LOW-e玻璃看起来是否都显得一样？ 2-22.LOW-e玻璃夜晚是否仍然其作用？ 2-23. LOW-e玻璃在夏季、冬季分别是如何起作用的？ 2-24.如何估算LOW-e玻璃节省的电费？ 2-25.中空玻璃哪个表面最适于镀LOW-e膜层？第2层或第3层？2-26.氩气如何起作用？氩气是否危险？ 2-27.紫外线有何负作用？ 2-28.LOW-e玻璃可衰减多少紫外线？ 2-29.LOW-e玻璃对室内的植物有何影响？ 2-30.遮阳物、树木及遮蓬等是否影响LOW-e玻璃性能的发挥？ 2-31.LOW-E玻璃朝向哪个方向安装最好？ 2-32.LOW-E膜层可持续多久？ 2-33.LOW-E玻璃与着色玻璃结合使用有何效果？ 2-34.怎样判别中空玻璃上是否装有LOW-E玻璃？ 2-35.用户是否需做些什么来维护LOW-E玻璃产品？

光学基础知识及LED基础知识

光学基础知识及LED基本理论第一部分LED基本理论知识（一）LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。图1 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即 λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。（二）LED的特性

1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。 2．电参数的意义（1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。图2 由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。（2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。（3）光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔. （4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。半值角的2倍为视角（或称半功率角）。

光学设计的感悟

做了整整两年的光学设计，以后就不专门做这个了，现在把做自己做光学设计的感悟写出来跟大家分享一下，大家轻拍。一、什么是配光设计？ “灯具的配光曲线是灯具的生命线。”这是一位行业大师说过的一句话，我表示很赞同。配光设计并非简单的设计反射器、设计透镜，它包含很多更深的内容，光源的选择要合理、适中，在符合要求的前提下，做到尽量节能；光的性质，包括色温、显色性等要适合使用场所；光线的投射方向、光束角度、造型感等要符合应用特性；光线给人造成的影响，包括眩光、引导性等要好等。二、要做一个专业的光学工程师，需要掌握哪些东西呢？ 1、照明基础知识，主要是光度学和色度学。 2、光学和数学的基础知识，如反射、折射、全反射等光学定律，还有球面、抛物面、椭圆面、非球面等的方程及其物理含义。 3、多去了解光源，要知道各主流厂家的LED，包括光通量、光束角、色温、显色指数、裸光源的配光曲线这些关键参数。还要多了解其他光源，LED虽然很火爆，但是目前在照明中占到份额只有10%作用，很多时候都它还需要跟其他光源去竞争，其他光源也是在不断升级的。三基色荧光灯的光效也有100lm/w，陶瓷金卤灯也能做到110lm/w以上，钠灯差不多也有120lm/w，还有一些如无极荧光灯、微波硫灯这些新光源。 4、了解各反射、折射材料，包括材料的反射率（或者透射比例），加工工艺、表面处理工艺这些。如做一个大体积聚光反射器，一般采用铝旋压，铝材包括很多，常用的有1090、108 5、1070等，每种反射率是不一样的，加工完之后需要做抛光、阳极氧化处理，抛光是为了提高表面光洁度，提高反射率，阳极氧化就是起保护作用的。如是一个小的反射器，可以用PC注塑来做，然后真空镀膜，这样反射率也是比较高的。折射材料一般有PC、PMMA、玻璃，透射率都和材料厚度有关系，有时候要根据需要做一些表面处理，如喷砂、磨砂等。 5、能读懂配光测试报告，你设计的优劣的都是通过测试来鉴定的，所以要懂报告中各测试项目的意义，可以自我判定。三、关于软件做光学模拟的软件很多，主流的有tracepro、lighttools。模拟结果的精确度跟模型建立和属性设置有很大关系。 1、要做模拟先要建模型，首先是光源模型，如果直接有厂家提供的光源模型就最好了，直接导入。如果没有就要自己建模型，可以通过面属性来定义光源，这要根据厂家规格书上的配光曲线，也可以先去测试裸光源，从测试报告导出IES格式文件，再通过tp插件转换成tp可用的文件，导入即可。其次是结构模型，这要根据灯具的实际情况来建，尤其影响出光的结构都不可缺。