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多姿多彩的光学薄膜

发布时间:2009-08-27

  光学薄膜的应用无处不在,从眼镜镀膜到电视荧屏镀膜到照相机镀膜等等,它充斥着大家生活的方方面面,并使大家的生活更加丰富多彩。光学薄膜理论基础是电磁场理论和麦克斯韦方程,涉及光在传播过程中,通过分层介质时的反射、透射和偏振等特性。由于光学薄膜的帮助大家才能得到大家想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或时光的全部反射或是光的偏振分离等特殊形态的光。

  光学薄膜种类繁多,按照他们所实现性能不同可以分为减反膜、高反膜、干涉截止滤光片、带通滤光片等形式。可以毫不夸张地说,几乎所有的光学系统、光电系统或光电仪器都离不开光学薄膜的应用。

  举一个最常见的例子,大家使用的相机或是手机摄像头利用太阳光来拍照,为了提高拍照的效果就在相机之中加入了减反膜系。太阳光照到普通玻璃上会有一定的反射损耗,而太阳可见光在500纳米波长具有最高的能量密度,因此为了减少这部分太阳光的反射损耗就在相机镜头上镀上减反膜系,使太阳光最大限度地照射到镜头上,从而产生最佳的照相效果。

  附图是一个液晶投影机系统的示意图,这个光电系统中就有多处运用到了光学薄膜。例如部件2紫外红外滤光片,5折叠反射镜,6偏振分束镜等等。

   

  液晶投影机系统示意图

  1、冷光片 2、紫外红外滤光片 3、场透镜 4、二向色镜 5、折叠反射镜

  6、偏振分束镜 7、面板 8、棱镜 9、投影镜头

  虽然光学薄膜的发展已经有了很长的历史,但是对它的研究仍然方兴未艾。特别是近年来随着光电子产业的爆发式增长,光学薄膜也迎来它发展的另一春天。作为特殊材料形态的光学与光电子薄膜,它今天已经渗透到了各个新兴的科技领域。特别是近年来发展迅速、引人瞩目的薄膜光子晶体、量子点薄膜、纳米或亚波长尺度的多维结构、高光电系数的铁电非线性薄膜、光折边薄膜、光子探测薄膜、传感功能薄膜和有机发光显示薄膜等,其种种特异性能的开发与应用无一不与光学薄膜的特性有关。

  20世纪60年代初以来的激光技术和20世纪末兴起的光通讯波分复用技术对光学薄膜的发展是一个极大的推动力,而今天各种新型的微结构功能薄膜的相继出现将给光学与光电子薄膜技术注入了新的生命力。当前光学薄膜发展几个趋势:一、新的应用开拓---象激光、光通讯、光电显示、数码相机等数字光电、光电子产品等重要应用;二、各种功能的光电子薄膜及器件,如光源、调制、放大、接收、显示、传感器等;三、从目前的一维薄膜器件向多维器件发展---光子晶体;四、薄膜的微小化,集成化,功能化---MEMS,MOEMS。

  光学薄膜有着一个辉煌的过去与现在,为大家创造了多姿多彩的生活,伴随着现代光电子产业的飞速发展以及现代需求的不断进步,光学薄膜有着一个更加丰富多彩的未来。

  

何西亮

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