光学元件的镀膜.pdf

光学元件的镀膜 光学元件的镀膜不仅需要完善的设 备，全面的镀膜工艺才能定制不同 类型的薄膜，满足各异的需求 镀膜工艺镀膜工艺 电子束蒸镀 离子辅助电子束蒸镀 离子束溅射 光学元件基底光学元件基底  N-BK7玻璃  UV熔融石英（UVFS）  N-SF11玻璃  氟化钙（CaF2）  氟化钡（BaF2）  蓝宝石  硅（Si）  硒化锌（ZnSe）  锗（Ge）  氟化镁（MgF2） 右图为10种常见基底的透 射波长范围，可先根据需 求选择不同的基底 光光谱薄膜谱薄膜 光谱薄膜可以用于选择透过光的波长，或衰减透过光的能量，是制备 滤光片的主要工艺 带通滤光片 截止滤光片 二向色分光镜 陷波滤光片 中性密度衰减片 透过一个狭窄的光谱 范围 长波通透过大于截止 波长的光谱； 短波通透过小于截止 波长的光谱 45⁰角使用 透过大于设计波长的 光，反射小于设计波 长的光；或反之 带阻滤光片 阻挡特定波长范围的光 均匀衰减透射光 增透膜增透膜 增透(AR)膜是一种硬质耐热氧化膜，可在特定波长范围内将元件表面的反射最小化 未镀膜的情况下，光学元件每个表面每个表面由于反射回产生约4%的能量损耗。

如果3个未 镀膜的透镜组合使用，则在6个表面都会发生反射，实验测得，光通过透镜组后共 损耗21.7%的能量 约4%反射 约4%反射 约4%反射 约4%反射 约4%反射 约4%反射 如果存在增透膜，每个表面的反射将小于0.5%，因此镀增透膜可使该光学系统的透 过率从78.3%提高至97% 增透膜增透膜 根据波长范围，我们将增透膜分为宽带增透膜(BBAR)和V型增透膜并以英文字母 编码下图可看到每种增透膜的波长分布 宽带增透（BBAR）膜包含多个膜层， 以材料折射率高低相间隔分布通 过建模软件，每一层膜的厚度都被 优化，就可以改善光学元件在特定 波长范围内的性能，并减小元件内 部反射（鬼影）Thorlabs目前提供 的增透膜可以在7个不同的波长范围 内优化光学元件性能 V型增透膜是一种多介质层的厚增 透膜，设计用来在短波长范围内减 小反射V膜因反射率曲线呈现”V” 字形而得名，在特定波长内可实现 更低的反射率我们目前提供3种不 同的V膜 增透膜增透膜—BBAR 宽带增透膜(BBAR)对应的入射角在0°到30°之间，数值孔径（NA）为0.5 以下为7种类型增透膜的波长范围及特性曲线，阴影部分为推荐使用的波长。

编码 UV A B C D E F 波长 290-370 nm 350-700 nm 650-1050 nm 1050-1620 nm 1.8-3 µm 3-5 µm 8-12 µm 平均 反射率 99% >99% >99% >99% 激光 损伤阈值 1 J/cm2 at 355 nm, Ø0.373 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 0.25 J/cm2 at 532 nm, Ø0.803 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 1 J/cm2 at 810 nm, Ø0.133 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 2.5 J/cm2 at 1542 nm, Ø0.181 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 性能曲线 高反膜高反膜—金属膜金属膜 金属膜主要分成金膜，银膜和铝膜由于金属在空气中会氧化，通常会在金属膜前 附上SiO2或MgF2的保护膜，因此又称之为保护金膜保护金膜，保护银膜保护银膜和保护铝膜保护铝膜。

名称 紫外铝膜 保护铝膜 保护银膜 保护金膜 波长范围 250 - 450 nm 450 nm - 20 µm 450 nm - 20 µm 800 nm - 20 µm 平均反射率 >90% >90% (450 nm - 2 µm) >95% (2 - 20 µm) >97.5% (450 nm - 2 µm) >96% (2 - 20 µm) >96% 激光 损伤阈值 0.3 J/cm2 at 355 nm, Ø0.38 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 0.3 J/cm2 at 1064 nm, Ø1.00 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 3 J/cm2 at 1064 nm, Ø1.00 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 2 J/cm2 at 1064 nm, Ø1.00 mm pulsed beam, 10 ns pulses @ 10 Hz. 性能曲线 Thank You for Your Attention! 。