光學(xué)薄膜的場調(diào)研匯報

1、1光學(xué)薄膜的市場調(diào)研匯報1 1 光學(xué)薄膜的制備技術(shù)1.11.1物理氣相學(xué)堆積（PVD）1 1 ）熱蒸發(fā) 光學(xué)薄膜器件主要采用真空環(huán)境下的熱蒸發(fā)方法制造， 此方法簡 單、經(jīng)濟(jì)、操作方便。雖然光學(xué)薄膜制備技術(shù)得到長足開展，但是真 空熱蒸發(fā)仍然是最主要的堆積手段，當(dāng)然熱蒸發(fā)技術(shù)自己也隨著科學(xué) 技術(shù)的開展與時俱進(jìn)。2 2 ）濺射 濺射指用高速正離子轟擊膜料（靶）外表，通過動量傳遞，使其 分子或原子獲得足夠的動能面從靶表而逸出（濺射），在被鍍件外表 凝聚成膜。其膜層附著力強(qiáng)，純度高，可同時濺射多種不同成分的合 金膜或化合物。3 3 ）離子鍍 離子鍍兼有熱蒸發(fā)的高成膜速率和濺射高能離子轟擊獲得致密 膜層的

2、雙優(yōu)效果，離子鍍膜層附著力強(qiáng)、致密，離子鍍常見類型：蒸 發(fā)源和離化方式。4 4 ）離子輔助鍍在熱蒸發(fā)鍍膜技術(shù)中增設(shè)離子發(fā)生器一一離子源，產(chǎn)生離子束， 在熱蒸發(fā)進(jìn)行的同時，用離子束轟擊正在生長的膜層，形成致密均勻 構(gòu)造（聚集密度接近于 1 1），使膜層的穩(wěn)定性提光學(xué)薄膜制備技術(shù)高，到達(dá)改善膜層光學(xué)和機(jī)械性能離子輔助鍍技術(shù)與離子鍍技術(shù)相比， 薄膜的光學(xué)性能更佳， 膜層 的吸收減少，波長漂移極小，結(jié)實(shí)度好，該技術(shù)合適室溫基底和二氧 化鈦等高熔點(diǎn)氧化物薄膜的鍍制， 也合適變密度薄膜、 優(yōu)質(zhì)分光鏡和 高性能濾2光片的鍍制四。1.21.2化學(xué)氣相堆積（CVD）化學(xué)氣相堆積（CVD）一般需要較高的堆積溫度，

3、而且在薄膜 制備前需要特定的先驅(qū)反應(yīng)物， 通過原子、 分子間化學(xué)反應(yīng)的途徑來 生成固態(tài)薄膜的技術(shù)，CVD技術(shù)制備薄膜的堆積速率一般較高。但在薄膜制備過程中也會產(chǎn)生可燃、有毒等一些副產(chǎn)物。1.31.3化學(xué)液相堆積（CLD）化學(xué)液相堆積（CLD）工藝簡單，制造成本低，但膜層厚度不 能準(zhǔn)確控制，膜層強(qiáng)度差，較難獲得多層膜，還造成廢水、廢氣污染 的問習(xí)題。2 2 光學(xué)薄膜的應(yīng)用2.12.1 應(yīng)用于照明設(shè)備利用光學(xué)薄膜的干預(yù)特性， 選擇性地吸收， 反射或透射照明光源 中的紅外輻射能量， 己成為近年熱性能光學(xué)控制薄膜的一個重要應(yīng)用 領(lǐng)域。其中對可見光具有很高透過率的紅外高反射薄膜， 用于白熾燈、 鹵素?zé)簟?/p>

4、低壓鈉燈等照明光源上，既可提高能量利用率，又能改變光 源光譜的能量分布， 滿足特定照明的需求。 紅外高反射薄膜中用途較 廣的是金屬 - -介質(zhì)復(fù)合膜和全介質(zhì)多層干預(yù)膜。采用氧化錫膜系構(gòu)造的金屬價質(zhì)復(fù)合膜， 用熱蒸發(fā)方法鍍制于白 熾燈玻殼內(nèi)表而，可使白熾燈的相對光譜能量分布中紅外輻射能量近 乎為零，而可見光的光譜能量卻較未鍍膜時有所增加， 使相同功率的 鍍膜白熾燈輸出光通量較普通燈泡變大，起到了一定的節(jié)能作用。但是，金屬-介質(zhì)復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較差，而且3其光學(xué)特性也不夠理想， 因此，目前用于高溫照明光源的薄膜大多選 用全介質(zhì)膜系構(gòu)造。據(jù)稱， 采用二氧化鈦等多層全介質(zhì)干預(yù)膜系、鍍 制在

5、鹵素?zé)舻恼婵詹Ａ艄芡獗?，?jié)能已到達(dá)15%40%15%40%而且這類膜系屬于硬膜， 除了具有很好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性外， 還有良 好的機(jī)械特性。其中適用于高功率鹵素?zé)簦ǔＳ糜趶?fù)印機(jī)曝光燈）和 鈉燈等光源的較理想是多層介質(zhì)膜。 該薄膜的光學(xué)特性基本上不受溫 度影響，具有良好的耐熱性。2.22.2 應(yīng)用于光纖通信光纖系統(tǒng)也像電子線路系統(tǒng)一樣， 需要許多無源器件來實(shí)現(xiàn)光纖 光路的連接，分路，合路，交換，隔離以及控制或改變光信號的傳播 特性。光學(xué)薄膜在其中一些儀器中起著十分重要的作用。在透鏡擴(kuò)束 式連接器中，透鏡表而需要鍍制減反射膜，消除菲涅爾反射的影響。 在光纖定向藕合器中， 部分反射介質(zhì)膜鍍制在

6、兩透鏡的結(jié)合而上。 這 種微光元件組成的定向藕合器，構(gòu)造緊湊、簡單，插入損耗較低（ 1d1d B）,對膜的功率分配不敏感，因此得到很多應(yīng)用。部分介質(zhì)反射膜 也可以鍍制在直角棱鏡斜而上，構(gòu)成一種 T 形藕合器。另有一種光波 分復(fù)用器（WDM），屬于波長選擇性藕合器，是用來合成不同波長的光信號或者別離不同波長的光信號的無源器件。WDM 可用各種方法設(shè)計制造，其中干預(yù)濾波器型 WDM 器件的主要特點(diǎn)是信道帶寬平 坦，插入損耗低，構(gòu)造尺寸小，性能穩(wěn)定。它是利用多層介質(zhì)膜作為 濾波器，詳細(xì)構(gòu)造有兩類：一類為干預(yù)濾波器， 另一類為吸收濾波器。 兩者都可用介質(zhì)薄膜構(gòu)成。WDM 膜系一般采用 1/41/4 波

7、長的厚度，只 在兩邊利用不規(guī)4則的厚度。采用 1/41/4 波長厚度膜系的監(jiān)控方法簡單， 極值法具有自動補(bǔ)償單層膜監(jiān)控誤差。膜系一般采用多個 F- - P 腔的形式，鍍膜的材料采用常用的材料二氧化鈦。目前光通信系統(tǒng)中實(shí)用的有源器件是摻鉺光纖放大器（EDFA）。采用光學(xué)鍍膜濾光片是常用的一種改善 EDFA 的增益平坦的 手段，另外在 EDFA 后，探測器前放置一塊窄帶濾光片可以減少噪 聲的影響。2.32.3應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施 有一種遮陽節(jié)能簾膜在農(nóng)業(yè)上用于種植大棚，其功能主要體現(xiàn)在：當(dāng)夏天氣溫過高時，反射太陽光，阻擋紅外輻射，使棚內(nèi)溫度不至升 得太高，起遮陽降溫的作用；當(dāng)冬天氣溫過低時，反射地表熱輻射，使棚內(nèi)溫度不至降得過低， 起到保溫節(jié)能的作用。 我國從 19971997年起 開始自行研制新型遮陽節(jié)能簾膜， 經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)， 終于獲得成功。 新 型遮陽節(jié)能簾膜系采用在高分子基質(zhì)材料上真空鍍鋁膜而制成的。 因 為鋁鍍膜層對塑料的附著力強(qiáng)， 富有金屬光澤； 而且鋁在所要求的波 長范圍內(nèi)反射率較高， 厚度 40nm40nm 的鋁鍍膜層的反射率到達(dá) 90%90%所 以其保溫節(jié)能性能、耐氣候老化性能、耐腐蝕性能、傳熱性能等都到 達(dá)了國際水平，有的性能甚至超過了一些發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品。另外， 高純度的鋁價格比較便宜，這是其他鍍膜材料所不及的。目前我國己 能穩(wěn)定地、大規(guī)模