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现代物理｜可见光波段宽带增透光学膜的研究

汉斯出版社

2022-07-13

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导读：

随着科技蓬勃发展，光学薄膜以成为了人们生活的重要组成部分，在我们生活中的各个领域，光学薄膜都发挥着重要作用，如太阳能电池、光伏玻璃、隔离涂层、电子设备等。国内外对于镀膜工艺对折射率的影响及折射率、厚度对膜系影响都进行了多方面的研究，但通过设计膜系并对整个镀膜实验多方面影响因素进行系统性研究的相关研究比较少见。

基本信息：

可见光波段宽带增透光学膜的研究

Study on Broadband Antireflection Optical Film in Visible Band

作者：

韦龙, 王惠, 施钧策, 丁可可, 马宇航, 李轩, 李再金*, 曾丽娜, 李林, 乔忠良, 曲轶, 刘国军：海南师范大学物理与电子工程学院，海南省院士团队创新中心，海南省激光技术与光电功能材料重点实验室，海南海口

关键词:

增透膜；光谱曲线；平均透过率；薄膜镀制；AR Coating；Spectral Curve；Average Transmittance；Thin Film Plating

项目基金：

海南省高等学校科学研究项目(Hnky2020-24)、海南省自然科学基金(120MS031)、海南省重大科技计划项目(ZDKJ2019005)、海南省重点研发项目(ZDYF2020217, ZDYF2020020, ZDYF2020036)，海南省自然科学基金(2019RC190, 2019RC192)，国家自然科学基金项目(62174046, 62064004, 61964007, 61864002)，海南省院士创新平台专项(YSPTZX202034, YSPTZX202127)和大学生创新创业开放基金(202111658021X, 202111658022X, 202111658023X, 202111658013)。

原文链接：

https://doi.org/10.12677/MP.2022.124010

内容简介：

在汉斯出版社《现代物理》期刊中，有论文在已有的镀膜体系的基础上，就实际工艺制备中存在因镀膜设备、环境等差异导致镀膜材料折射率不确定，采用同样的镀膜体系，实验结果也依然可能存在差异等问题，设计了一种基于不同实验条件下的镀膜研究方法，为光学薄膜的研究提供了一种可参考的研究途径。

本文通过宽波段增透膜的设计研究，分别选取TiO₂和MgF₂作为宽波段增透膜的高低折射率材料，通过TFCalc软件设计优化膜系，再根据不同镀膜条件的这个前提条件，提出了一种基于不同实验条件下的设计方法。首先需要讨论单层TiO₂和MgF₂的折射率随镀膜工艺参数如沉积速率、基片温度、不同的氧分压对单层薄膜折射率的影响，确定理想的镀膜工艺参数，再根据理想的镀膜参数镀制单层单层TiO₂和MgF₂薄膜，以不同的中心波长设计单层TiO₂和MgF₂膜系，得到TiO₂和MgF₂在特定实验条件下的色散曲线。

本文利用所设计的可见光波段宽带增透膜的初始膜系，根据实际应用需要，分别讨论不同中心波长、单层材料折射率误差和厚度误差、入射角变化对宽波段增透膜平均透过率的影响，最终结果表明：中心波长为610nm，入射角小于50˚，TiO₂折射率偏差在−0.2~0，厚度偏差在−10nm~0nm，MgF₂折射率偏差在−0.1~0.1，厚度在−5nm~5nm之间变化时为所设计的AR膜得最佳镀膜方案，实现全波段平均透过率超过96%，为光学薄膜的研究提供了一种可参考的研究途径。

1、连松友, 余云鹏, 林舜辉, 林钢, 徐从康, 王江涌. 光学增透和增反多层膜的设计与计算[J]. 材料科学, 2017, 7(1): 78-87.

http://dx.doi.org/10.12677/MS.2017.71011

2、赵海涛, 高鹏, 苏鹏程, 欧玉静, 王俊峰. 可见光驱动的氧化锌基光催化剂研究进展[J]. 材料科学, 2021, 11(11): 1171-1178.

https://doi.org/10.12677/MS.2021.1111136

3、吴华明, 徐欢欢, 马林飞, 肖永生, 黄丽贞, 肖文波, 段军红. 宽带多齿谐振光栅反射镜的研究[J]. 应用物理, 2016, 6(8): 167-174.

http://dx.doi.org/10.12677/APP.2016.68022

4、曹捷, 梁忠诚, 马正北. 白光LED调制特性及调制带宽的研究[J]. 无线通信, 2012, 2(1): 7-12.

http://dx.doi.org/10.12677/hjwc.2012.21002

5、王宇, 余云鹏, 张汉焱, 林钢, 徐从康, 王江涌. AZO透明导电膜的光电性能研究[J]. 材料科学, 2018, 8(4): 401-411.

https://doi.org/10.12677/MS.2018.84045

所属期刊

-Modern Physics-

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