多層光學薄膜的實驗制備及其光學特性研究

1、西安建筑科技大學碩士學位論文 西安建筑科技大學碩士學位論文 多層光學薄膜的實驗制備及其光學特性研究 專 業(yè)：光 學 碩 士 生：何世昆 指導教師 指導教師：梁 良 教授 摘 要 多層光學薄膜具有較好的耐磨性及耐蝕性， 當各分膜的厚度為納米數(shù)量級時，多層膜在力學、電學、磁學、光學等方面表現(xiàn)出奇特的性質(zhì)。在種類眾多的多層光學薄膜中，氧化物透明薄膜具有寬的禁帶，在紫外區(qū)的截止，以及在可見光區(qū)具有很高的透射率等優(yōu)點，因而在新

2、型的光學薄膜材料的研究中占有重要的地位。本文中針對含有缺陷層的一維三元光子晶體的帶結(jié)構(gòu)進行了研究。特別是當缺陷層為增益介質(zhì)時， 若選擇厚度以及復折射率 ik n n + = ' 合適的增益介質(zhì)， 在透射譜中將會在紅外區(qū)的一個透射帶邊波長處出現(xiàn)光的最大放大。 本文利用溶膠—凝膠法制備了 ZnO 薄膜。通過對 ZnO 薄膜 XRD 衍射圖的研究，發(fā)現(xiàn)實驗中制備的 ZnO 膜是一種具有單晶結(jié)構(gòu)的薄膜。測量了并且得到了不同厚度的 ZnO

3、 膜的光學常數(shù)，發(fā)現(xiàn)單晶結(jié)構(gòu)的 ZnO 膜與六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)的 ZnO膜的消光系數(shù)幾乎相同。 利用溶膠—凝膠法制備了(TiO2/SiO2)n 以及含 ZnO 缺陷層的(TiO2/SiO2)n/ZnO/(SiO2/TiO2)n 多層光學薄膜；研究了上述兩種結(jié)構(gòu)的多層光學薄膜的光學透射及吸收特性，以及它們的禁帶結(jié)構(gòu)。 在理論方面，為了解決多層光學薄膜中各膜層厚度不均的問題，首次在傳輸矩陣理論中引入了隨機函數(shù)，這樣可以在理論上真實的反映出實驗上