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光學薄膜在哪些領域有廣泛應用?這些應用是如何改變我們的生活和工作的?

日期:2025-11-11 03:33
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摘要:光學薄膜在哪些領域有廣泛應用?這些應用是如何改變我們的生活和工作的?

光學薄膜在哪些領域有廣泛應用?這些應用是如何改變我們的生活和工作的?

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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。

光學薄膜是鍍在光學零件表面上鍍上一層或多層金屬或介質的薄膜,在光學零件表面鍍膜的目的是為了達到分光透射、分光反射、分光吸收以及光的減反、增反、分束、高通、低通、窄帶濾波等要求。光學薄膜可以被鍍制在光學玻璃、塑料、光纖、晶體等各種材料表面上,它的厚度可從幾個nm到幾十、上百個μm。光學薄膜具有很好的牢固性、光學穩定性,成本又比較低,幾乎不增加材料的體積和重量,因此是改變系統光學參數的優選方法。如今,其應用已從傳統的光學儀器發展到天文物理、航天、激光、電工、通信、材料、建筑、生物醫學、紅外物理、農業等諸多技術領域。
分光膜
分光膜是根據一定要求和方式把光束分成兩部分的薄膜,主要包括波長分光膜、光強分光膜和偏振分光膜。
波長分光膜又叫雙色分光膜,顧名思義它是按波長區域把光束分成兩部分的薄膜。這種膜可以是一種截止濾光片或帶通濾光片,不同的是波長分光膜不僅要考慮透過光還要考慮反射光,二者都要求有一定形狀的光譜曲線。
光強分光膜是按照一定的光強比把光束分成兩部分的薄膜,用于可見光的寬帶分光膜又叫中性分光膜,這種膜由于偏振的影響,二束光的偏振狀態可以相差很多,但例如某些干涉儀則要求兩束光都是消偏振的,這就需要設計和制備消偏振膜。
偏振分光膜是利用光斜入射時薄膜的偏振效應制成的,可以分成棱鏡型和平板型兩種。棱鏡型偏振膜利用布儒斯特角入射時界面的偏振效應,垂直分量振動的光則隨薄膜層數的增加而增加,只要層數足夠多就可以實現透過光束基本是平行方向振動的光,而反射光束基本上是垂直方向振動的光,從而達到偏振分光的目的。棱鏡型偏振膜工作的波長范圍比較寬,偏振度也可以做得比較高,但它抗激光強度比較低。平板型偏振膜主要是利用在斜入射時由電介質反射膜兩個偏振分量的反射帶帶寬的不同而制成的。平板型偏振片工作的波長區域比較窄,但它可以做得很大,抗激光強度也比較高,所以經常用在強激光系統中。
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把一束光分為兩部分的器件稱為分光鏡。分光鏡的工作部分一般是一個鍍過膜的平面,它在一定的波長范圍內具有特定的反射率和透射率。通常這個平面是傾斜的,因此入射光和反射光便分離開來。分光鏡的預定反射率和透射率值隨其用途不同而相異。對于不同的分光鏡往往有不同的透射率和反射率比T/R,即分光比。*常用的是中性分光鏡,T/R=50/50,它把一束光分成光譜成分相同的兩束光。因為它在某波長區域內對各波長具有相同的透射率和反射率比,因而反射光和透射光不帶有顏色,呈中性。
常用的中性分光鏡有兩種結構,一種是在透明的平板基片上鍍上分光膜,另一種是把膜層鍍在兩個直角棱鏡上,再膜面對膜面地膠合成立方體。常用的有金屬分光鏡和介質分光鏡兩類,金屬膜分光鏡分光的光譜寬度較寬,缺點是吸收損失較大,分光效率較低,介質分光鏡的特點是分光效率高,偏振效應明顯,分光特性色散明顯。介質膜分光鏡與金屬膜分光鏡相比,因為介質膜的吸收小到可以忽略的程度,所以分光效率高,這是介質分光鏡的優點,但是介質膜的特性對波長較敏感,給中性分光帶來困難。同時,一般介質膜分光鏡的偏振效應較大,這也是它的不足之處。
增透膜(減反射膜、AR膜)
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假定光線垂直入射在表面上,這時表面的反射光強度與入射光的強度比值(反射率)只決定于相鄰介質的折射率的比值。折射率為1.52的冕牌玻璃每個表面的反射約為4.2%左右,折射率較高的火石玻璃則表面反射更為顯著。這種表面反射造成了兩個嚴重的后果,一方面光能量損失使像的亮度降低,另一方面表面反射光經過多次反射或漫射后,有一部分成為雜散光,*后也到達像平面使像的襯度降低圖像質量,特別是電視、電影攝影鏡頭等復雜系統都包含了很多個與空氣相鄰的表面,如不鍍上增透膜其性能就會大大降低,增透膜參數如下圖所示。
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增透膜又稱減反射膜或者AR增透玻璃(增透射玻璃或減反射玻璃)是一種將玻璃表面進行特殊處理以增加玻璃的透光性能的鍍膜玻璃,沉積在光學元件表面,以減少表面反射,增加光學系統透過率的光學薄膜。工作波段可從極紫外區到遠紅外區,按工作的波帶范圍分為單波長、多波長和寬帶增透膜,但應用*廣的是可見光波段增透膜。光可見增透膜的作用是減少反射光的強度,從而增加透射光的強度,使光學系統成像更清晰。其原理是利用不同光學材料膜層產生的干涉效果來消除入射光和反射光,從而提高透光率的方法,有單面鍍膜和雙面鍍膜兩種工藝。應用于可見光譜區的光學儀器非常多,就其產量來說占據了減反射膜的絕大部分,幾乎在所有的光學器件上都要進行減反處理。
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干涉截止濾光膜
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要求某一波長范圍的光束高透射,而偏離這一波長的光束驟然變化為高反射(或稱抑制)的干涉截止濾光片有著廣泛的應用。我們把抑制短波區、透射長波區的濾光片稱為長波通濾光片。相反,抑制長波區、透射短波區的截止濾光片就稱為短波通濾光片。大多數情況下,是希望截止短于某一特定波長,或者長于該波長的所有光線。通常的辦法是使干涉濾光片同吸收濾光片相組合。它既可以用作截止長波的短波通濾光片,也可以用作截止短波的長波通濾光片。只要改變監控膜層厚度的波長,截止限的位置可以隨意移動。
反射膜
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反射膜是用于把入射光能量大部分或幾乎全部反射的光學元件。在有些光學系統中,要求光學元件具有較高的反射本領,例如,激光器的反射鏡要求對某種頻率的單色光的反射率在90%以上。為了增強反射能量,常在玻璃表面鍍一層高反射率的透明薄膜,利用其上下表面反射光的光程差滿足干涉相長的條件,使反射光增強。金屬膜有很高的反射率,吸收率也較高,而介質膜的不但反射率可以較高,還有較小的吸收率。


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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。

    采用德國薄膜制備工藝,形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系,能夠制備各種超高性能光學薄膜,包括紅外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜,應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、光學科研,紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館,低反射櫥窗玻璃,畫框,工業燈具照明,廣告機,點餐機,電子白板,安防監控等。
    卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】,這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm,玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好,并且可以避免了磁控濺射的缺點,鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應用性,新意突出,實用性突出,濕法鍍膜在價格方面也均優于真空磁控的干法。


  卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業。
    我們的愿景:卷柔讓光學更具價值!
    我們的使命:有光的地方就有卷柔新技術!
    我們的目標:以高質量的產品,優惠的價格,貼心的服務,為客戶提供優良的解決方案。
    上海卷柔科技以現代鍍膜技術為核心驅動力,通過鍍膜設備、鍍膜加工、光學鍍膜產品服務于客戶,努力為客戶創造新的利潤空間和競爭優勢,為中國的民族制造業的發展貢獻力量。