漸變折射率納米多孔減反膜的仿真、制備和表征.pdf

1、通過對漸變折射率減反膜的光學(xué)理論推導(dǎo),分別采用光學(xué)軟件和基于等效分界面算法的自編程,對選取的理想金字塔模型膜系進行了光學(xué)仿真,探討其全向減反性能。實驗采用550℃退火分相3小時后的硼硅玻璃3.3(主要成分wt.81％SiO2、13%B2O3、4%Na2O、2%Al2O3)在不同恒定溫度下,經(jīng)特定濃度硝酸溶液瀝濾不同時長成功制備出漸變折射率納米多孔減反膜。實驗樣品主要利用場發(fā)射掃描電鏡、分光光度計分別對樣品薄膜的表面、截面形貌和平行光、變

2、角度入射光透過率進行表征與分析。結(jié)果表明:
　　(1)仿真結(jié)果表明,光線垂直入射時,漸變折射率金字塔模型膜系反射率隨著薄膜厚度的增大而減小,厚度為1μm時,反射率低至0.0367—0.1458%。薄膜具有優(yōu)異的全向減反性能,當(dāng)光線入射角高達70°時,反射率僅為13.1582—16.3702%。
　　(2)減反膜表面為納米多孔結(jié)構(gòu),孔洞分布均勻,孔徑約為20—40nm,薄膜厚度約為120—200nm。實驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)硝酸瀝濾時長不

3、夠時,孔洞稀疏零散;瀝濾時間過長時,孔洞過于連通,形成大片“蠕蟲式”結(jié)構(gòu),但薄膜厚度變化不大。
　　(3)50℃下,經(jīng)0.2mol/L硝酸瀝濾33分鐘制備的減反玻璃平行光透過率最高可達98.5%,比普通玻璃增大4—7%。實驗結(jié)果與理想漸變折射率金字塔模型膜系仿真值在短波段處僅偏低1%左右。光線入射角在30°內(nèi)時,薄膜玻璃的反射率保持在4%內(nèi),角度增至75°時,反射率仍低于20%,全向減反性能良好。
　　(4)納米多孔減反玻璃