光学镀膜膜系设计

1、在膜系中，光学厚度为四分之一长中心波长的膜层，对中心波长的反射率没有影响。 这个膜层称为虚设层。

2、测量薄膜器件的反射率、透过率等光谱特性曲线的常用仪器为分光光度计。

3、任何一个复杂的薄膜系统，其反射率的计算问题都可以通过其等效界面对应的等效光学 导纳进行计算。

4、偏振中性分束棱镜的设计原理，利用的是光束倾斜入射时的偏振效应。

5、在截止滤光片中，通常把抑制短波区，透射长波区的滤光片称为长波通滤光片。 6、在截止滤光片中，通常把抑制长波区，透射短波区的滤光片称为短波通滤光片。 7、光学真空镀膜机大多数是热蒸发真空镀膜设备，主要由三大鄱分组成：真空系统、热蒸 发系统、膜厚控制系统。

8、光学真空镀膜机的膜厚控制系统通常包括光学膜厚控制仪、石英晶体振荡膜厚控制仪。 9、光学膜厚控制系统对膜厚的监控是根据光学信号的极值点来判断膜层厚度。

10、石英晶体振荡膜厚控制系统监控膜厚主要是利用了石英晶体的压电效应和质量负荷效 应。

11、光学薄膜制备过程中常用的热蒸发方式为电阻蒸发、电子枪蒸发。

12、光学真空镀膜机中用于测量真空度的仪器是真空计，包括电偶真空计和电离真空计两种。 13、影响薄膜器件光学性能的膜层光学参数是膜层的折射率

光学基础知识及光学镀膜技术

光學薄膜是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來

改變光波傳遞的特性。即應用光波在這些薄膜中進行的現象與原理，如透射、吸收、散

射、反射、偏振、相位變化等，進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學

與工程上的應用。在本廠的實際應用上，DM半透板與ITO鍍膜屬於這個領域。

光學薄膜雖早於1817年Fraunhofer已經開始利用酸蝕法製成了抗反射膜，但是真正

的發展是在1930年真空鍍膜設備之後。而軍事的需求(望遠鏡、飛彈導向鏡頭、監視衛

星、夜視系統等)加速了光學薄膜的開發與研究。計算機的出現使得設計更為方便，相對

的各種理論及設計方法因應而出，光學薄膜的研究於是更為進步並充分應用於各種光電

系統及光學儀器之中，如光干涉儀、照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影電視機、顯示器、

光鑯通訊、汽車工業、眼鏡等。

光學薄膜基本上是藉由干涉作用達到其效果的。簡單的如肥皂泡沫膜、金屬表層的

氧化膜、水面油層的顏色變化，都可以視為單層干涉的效果。因此，當光在膜層中的干

涉現象可以被偵測到時，我們就說這層模是薄的，否則是厚的(k值消散掉)。由於干涉現象不僅跟膜層的厚度有關，而且光源的干涉性和偵測性的種類也有關。

接下來為各位介紹幾個主

光学器件减反射膜的设计与制备

摘 要

光学薄膜作为现代光学的一个重要分支，已被广泛应用于工业、农业等各个领域，其在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。减反射膜作为光学膜中最重要的一种，它的发展也得到了更广泛的关注。

本文主要通过对光学薄膜特性的理论计算，包括薄膜的基本理论，单层薄膜的特性计算和多层薄膜的特性计算，来对光学薄膜的特性达到一定程度的认识。并通过对光学减反射膜的设计原理、选材及流程的掌握来对减反射膜有一个更深的了解。最终利用直流反应溅射法制备TiO2薄膜，摸索其制备工艺。利用透射光谱，采用“包络法”计算薄膜的折射率、厚度、吸收系数和消光系数，从而分析薄膜的光学性能。

【关键词】光学薄膜 光学减反射膜 磁控溅射原理 TiO2薄膜

1

The design and preparation of the anti-reflection coating

on optical device

Abstract

optical films which act as an important branch of modern optics has been widely used in

agriculture, indust

镀膜背景知识

1、 光线垂直入射示意图及反射率计算公式：

比如真空内(na=1.0)光线垂直入射在镀有单层MgF2( nf=1.3836)的K9玻璃(ns=1.5168)上,可以求出,这时的反射率大概在1.34%左右

(

也就是说透过率在98.6%左右);当然,实际镀膜情况比上式复杂的多,通过多层镀膜,我们可以得到需要的反射率(或透射率).

2、光线倾斜入射示意图：

TrueOptics make your idea comes true!

『光电在线』光电资讯与技术交流的专业平台！

Page 1 of 2

3、镀膜类型及属性： 反射膜

类型 紫外增强铝膜

波长（nm）

反射率

抗磨损能力中等

价格低

属性

通过氟化镁膜增强紫外反射率

通过SiO膜增强可见光反射率

多层介质膜增强可见和近红外反射率

可见和红外反射能力强于铝膜

近红外到红外反射能力略强于保护银膜

在带宽范围有非常高的反射率

在窄带范围有非常高的反射率

对于准分子激光有高反射率和高损伤阈值 对于Nd:YAG激光有高反射率和高损伤阈值

avg >90%

保护铝膜

avg >88% 中等 低

金属膜

增强铝膜

avg >93% 中等 低

保护银膜

0.48–20μavg >96% 中等 低

保护金膜

0.65–20μavg

TFCalc Examples

Antireflection (AR) Filters Page AR-1 Single-Layer

Description 这是最古老的AR设计。假定入射介质是空气，基板具有折射率Ns,那么折射率小于Ns的任何药材组成的四分之一波长厚度的膜层，其反射在参考波长下都最小。若膜层的折射率是Ns的平方根，则其反射在参考波长处是零。但若Ns＜1.9，则不存在反射可以降到零的永久药材。在这种情况下，我们需要一个两层的膜系。

Plot 裸的基板的反射率大约是4.2%，四分之一波长厚度的MgF2会将其在550nm处Comment 的反射降到大约1.3%。

Antireflection (AR) Filters Page AR-2 Two-Layer (V coating)

Description 一个两层膜的AR膜系比单层的在反射上有更多的控制。一个两层膜的滤波器可以在某单一波长处反射为0，这就是称其为V-coati

镀膜背景知识

1、 光线垂直入射示意图及反射率计算公式：

比如真空内(na=1.0)光线垂直入射在镀有单层MgF2( nf=1.3836)的K9玻璃(ns=1.5168)上,可以求出,这时的反射率大概在1.34%左右

(

也就是说透过率在98.6%左右);当然,实际镀膜情况比上式复杂的多,通过多层镀膜,我们可以得到需要的反射率(或透射率).

2、光线倾斜入射示意图：

TrueOptics make your idea comes true!

『光电在线』光电资讯与技术交流的专业平台！

Page 1 of 2

3、镀膜类型及属性： 反射膜

类型 紫外增强铝膜

波长（nm）

反射率

抗磨损能力中等

价格低

属性

通过氟化镁膜增强紫外反射率

通过SiO膜增强可见光反射率

多层介质膜增强可见和近红外反射率

可见和红外反射能力强于铝膜

近红外到红外反射能力略强于保护银膜

在带宽范围有非常高的反射率

在窄带范围有非常高的反射率

对于准分子激光有高反射率和高损伤阈值 对于Nd:YAG激光有高反射率和高损伤阈值

avg >90%

保护铝膜

avg >88% 中等 低

金属膜

增强铝膜

avg >93% 中等 低

保护银膜

0.48–20μavg >96% 中等 低

保护金膜

0.65–20μavg

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值得保存。

光学薄膜和镀膜技术的基础教程,李正中编著,第五版。扫描转换为PDF文档,值

macleod膜系设计软件中文说明书

Essential Macleod光学薄膜设 计软件介绍刘岭 Email:185279127@http://www.77cn.com.cn2013-7-24 版权所有 2004 讯技光电科技(上 海)有限公司 1

macleod膜系设计软件中文说明书

软件介绍 它是一款光学薄膜设计和分析软件， 可以计算给定光学薄膜的特性参数，不但包括反射 率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相 (phase),还包括颜色(color), 超速的(ultrafast), 椭圆偏振量( ellipsometric),以及波长的0-3阶导 数。 可以估算分析中的随机误差， 可以对已知的设计进行改进，或者根据设定的材料 和目标进行综合设计。2013-7-24 版权所有 2004 讯技光电科技(上 海)有限公司 2

macleod膜系设计软件中文说明书

软件介绍 方便创建或编辑各种薄膜， 带有各种薄膜材料和基底材料库， 可以灵活地使用不同的单位， 设计结果可以输出到光学设计软件ZEMAX中去。

2013-7-24

版权所有 2004 讯技光电科技(上 海)有限公司

macleod膜系设

IC制备中光刻制版技术及原理

姓名：黄武 20114912 班级：电子信息特色实验班 指导老师：张玲

1制版概述

信息产业是国民经济的先导产业，微电子技术更是信息产业的核心。由1906年的电子管开始，到1956年硅台面晶体管问世，再到1960年世界第一块硅集成电路制作成功，此后集成电路的发展一发不可收拾，小规模集成电路（SSI）中规模集成电路(MSI)，大规模集成电路(LSI)，超大规模集成电路(VLSI)，甚大，巨大规模集成电路(ULSI,GLSI)。这几十年以来集成电路的发展趋势是尺寸越来越小，速度越来越快，电路规模越来越大，功能越来越强，衬底硅片尺寸越来越大。这些都是大规模与超大规模集成电路的小型化、高速、低成本、高效率生产等特点所带来的结果。集成电路在近年也已广泛应用于家用电器，汽车配件，航天航空，军事武器制导等等。为了达到集成电路的量产以减小成本，IC制版技术就显得十分重要了。

1.1制版的意义

制版就是制作光刻的掩膜版。平面管、集成电路和采用平面工艺的其他半导体器件，都要用光刻技术来进行定域扩扩散与沉积，以获得一定形状的二极管、三极管和一定数值的电感、电容。掩膜版在光刻过程中相当于印刷中的模板，它可以重复不断的协助我们将所