日盲紫外帶通濾光片膜系設(shè)計(jì)與鍍膜工藝研究.pdf

1、本文以制備高性能日盲紫外帶通濾光片為目標(biāo)，利用光學(xué)膜系設(shè)計(jì)理論、OptiLayer軟件、OPTUS-700電子束真空沉積設(shè)備及多種現(xiàn)代物理分析方法，從膜系設(shè)計(jì)、鍍膜工藝、樣片制備和性能表征幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　在對國內(nèi)外紫外帶通濾光片發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，確定了在紫外融石英基底雙側(cè)分別鍍制主膜系和輔助膜系的設(shè)計(jì)方案，高折射率材料選HfO2，低折射率材料選MgF2。通過膜系設(shè)計(jì)與優(yōu)化，得到具體膜系結(jié)構(gòu)。計(jì)算表明，所

2、設(shè)計(jì)的全介質(zhì)膜日盲紫外帶通濾光片在240-280nm波段具有極高的透過率，截止帶的寬度和截止度滿足設(shè)計(jì)要求。
　　在確定了合適的沉積速率、真空度等工藝參數(shù)后，重點(diǎn)研究了不同沉積溫度下HfO2和MgF2兩種薄膜光學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。當(dāng)沉積溫度低于150℃時(shí)，HfO2薄膜呈非晶態(tài)，溫度達(dá)到150℃后，出現(xiàn)結(jié)晶傾向。隨沉積溫度升高，結(jié)晶程度增大，晶粒尺寸減小，同時(shí)填充密度增加，折射率變大，可見光波段中心波長透過率極值減小。同時(shí)，隨著

3、溫度升高，HfO2薄膜化學(xué)計(jì)量比失配程度加劇，紫外波段吸收損耗增加，消光系數(shù)增大。MgF2薄膜則為具有四方晶系結(jié)構(gòu)的尖頂柱狀晶，隨沉積溫度升高，晶粒逐漸長大，表面粗糙度增大，導(dǎo)致散射損耗增加和透過率降低。
　　通過對上述研究結(jié)果的分析，綜合考慮兩種光學(xué)薄膜的光學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)，確定紫外濾光片的最佳沉積溫度為200℃。依據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用合適的鍍膜工藝，制備出日盲紫外濾光片樣品。評價(jià)結(jié)果表明，該濾光片在通帶的平均透射率達(dá)到50％，兩側(cè)