光学镀膜的理论研究

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1、2012年2月1H摘要随着光学薄膜技术的不断发展，光学薄膜器件应用的口益广泛，光学薄膜器件的温度稳定性研究也被提到/极重要的地位。镀膜是将光学薄膜沉积在光学零件表面的制造过程。光学薄膜应用与各种反射和投射的光学元件，薄膜技术是光学技术的一个重要组成部分。薄膜技术涉及到光电技术、计算机、真空技术、材料科学、自动控制等领域。为了解决空间工程光学薄膜器件的温度稳定性问题,本论文从镀膜材料特性，沉积工艺等方面对这一问题展开了深入的研究。关键词：光学镀膜棊本原理棊本结构沉积工艺第1章绪论1.1光学镀膜技术的发展简介1994年起：各公司均引入多层镀膜，里新评价如何提高

2、像质。另外也积极引入非球面透镜，超过10组的很多片透镜组成的高倍变焦镜头变得易于实现。镜头烧热发现膜层1892年：英国泰勒（H.D.Toylor著名的Cook，Triplet镜头设计师）发现，把烧过的望远镜物镜表面经风化出现紫色，和新的透镜比较，发现能通过更多的光线。受弱酸侵蚀的玻璃表现存在折射率低的薄膜，能降低玻璃表而的反射率。这个透镜燃烧的新发现，使人们知道了膜层作用，并产生镀膜技术，以后，利用工人的弱酸化学作用，从实验室产生表面的弱酸凝胶层，到了1930年左右，技术有了明显进展。1931年：德国卡尔•蔡司公司发表优良的大孔径镜头SonnarF2.0,

3、镜头的反射面很少，由独特的3组6片透镜构成，有待开发镀膜技术。1935年：徳国卡尔•蔡司公司发明了防反射膜层处理技术，蔡避开的A.Smakula在真空中加热蒸发低折射率氟化物薄膜，诞生了防反射薄膜处理方1936处：美国加利福尼亚工业大学的丄D.Strong把玻璃置于真空中，加热蒸发有増透效果的氟化钙（CaF2）,成功制成了人工防反射薄膜。由于上述原因，2个透镜组合胶合透镜可以分离，增加透镜设计的自由度。1938年：美国依斯曼，柯达公司在HECTA镜头上完成镀膜工艺。1939-1943年：卡尔*蔡司公司成功实现了2层和3层增膜系。1945年：德国徕兹公司，在

4、徕卡的标准镜头中首先使用镀膜技术，从SUMMITAR50mmF2镜头开始（该镜头1939年推出），镜片实施镀膜。1945年：在德国法兰克•海德克公司发明罗莱Automat（4型）相机的75mmF3.5镜头中，卡尔•蔡司•耶拿Tessar、蔡司奥普托*Tessar及施耐特Xenar3款镜头成为罗莱最早镀膜镜头。1946年:千代田光学精工（现在美能达公司）在半幅Spring照相机的MinoltaSemiA镜头上首先使用品红膜层。美能达SEMI是日木最早有镀膜镜头的照相机（JCII的历史认定照相机），以后各公司相继积极引入镀膜技术，在商品目录记录中“有镀膜”，给

5、人印象是“光亮清晰镜头”。1964-1967年：在摄影器材以外的用途领域，例如测量仪器盘和电视摄影像机镜头等方面，我层镀膜其特征是几乎能全部消除玻璃表面的反射，这是活用后有实效的光学技术之一。1964年：当年10月在东京举行奥林匹克运动会上，室内比赛转播需要更明亮両面，富士写真光机公司受NHK委托开发了电视用镜头的多层镀膜技术，实现了镜片的电子束镀膜EBC（ElectronBeamCoating）。在真空镀膜时，使用高溶点的抗热式的蒸发物质，用电子枪溶融方法，完成由日本技术制成最多达11层的多层膜系，'1971年12/3发表的8mm照和机，富士卡singl

6、e8E8000的EBC富士侬8-64mmF1.8镜久和1972年9月推出摄影用的35mm单反相机，富士卡ST801的可换镜头，是采用了EBC技术的富士侬镜头。1970年：西徳科隆博览会上（photokina）,各照相机公司开发的多层镀膜技术相继登场，采用此新技术的镜头有：旭光学工业的宾得用可换镜头、日本光学工业的尼康F用可换镜头、佳能的新产品n用可换镜头等。1971年：可以说是多层镀膜的元年，（全面推出第一年），各个照相机款式工厂对以往的可换镜头及新开发的可换镜头，各自采用多层镀膜。多层镀膜的优越性已众所周知，加工成木高也引起关注，但照相机镜头使用多层镀膜

7、已大势所趋，研宄考虑的是更优良的多层镀膜技术实用化。1972年：西德卡尔•蔡司公司在科隆博览会推出一系列引入多层镀膜的蔡司镜头。在出售的镜头上使用“T*”标记，这就是著名的有红色标记“T*”镜头。不管是照和机制造厂，还是镜头专业厂，都力争采用多层镀膜技术。其结果增加了镜头设计的自由度，出现了由复杂的透镜构成各种广角镜头、变焦镜头等系列产品。1.2光学镀膜技术的特性1、光学性质，计算屈光作用和控制光学性能；2、机械和热性质；3、电性质材料；4、化学性质通过外界所可能接触的化学物质了解材料的相应变化。1、光学性质：光学性质是材料的基本性质，与镜片在日常生活中所

8、见到的各种光学现象相符合，主要为光线在镜片表面的折射和反射、材料本