复旦大学：《光子学器件与工艺 Photonics Devices and Technology》教学课件_第七章 光子学薄膜、光学镀膜材料、光学薄膜制备的厚度监控

光子学器件与工艺 教师:张荣君副教授 办公室:微电子搂B202室 电话:65643559 E-mail:richang@fudan.edu.cn 领独 FUDAN UNTVERS TT 光科学与工程系

光子学器件与工艺 教 师：张荣君 副教授 办公室：微电子搂B202 室 电 话：65643559 E -mail：rjzhang@fudan.edu.cn 光科学与工程系

提纲 光学薄膜 光学镀膜材料 光学薄膜制备的厚度监控 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 提 纲 光学薄膜 光学镀膜材料 光学薄膜制备的厚度监控 光学薄膜制备的厚度监控

光学薄膜 所谓光学薄膜,首先它应该非常薄。 然后它应该会产生一定的光学效应。 那么要薄到什么程度呢? 定性的讲:它的厚度应该和入射光波长相比拟 物理意义上讲:能引起光的干涉现象的膜层 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 光学薄膜 ¾所谓光学薄膜，首先它应该非常薄。 ¾然后它应该会产生一定的光学效应。 那么要薄到什么程度呢？ ¾定性的讲：它的厚度应该和入射光波长相比拟 ¾物理意义上讲：能引起光的干涉现象的膜层

与光学薄膜技术密切相关的产业 ≯眼镜镀膜---AR 幕墙玻璃--AR 滤光片 液晶领域--TTo膜 车灯、冷光镜、舞台灯光滤光片 光通信领域:DWDM、光纤薄膜器件 红外膜 激光领域--激光反射腔高反射膜 >CD、DVD驱动器 >投影显示 数码领域 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 与光学薄膜技术密切相关的产业 ¾眼镜镀膜----AR 幕墙玻璃----AR ¾滤光片 液晶领域----ITO膜 ¾车灯、冷光镜、舞台灯光滤光片 ¾光通信领域：DWDM、光纤薄膜器件 ¾红外膜 ¾激光领域----激光反射腔高反射膜 ¾CD、DVD驱动器 ¾投影显示 ¾数码领域

光学薄膜在光学系统中的作用 提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、高反射膜。 实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就 是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。 通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通滤 光片、长波通、短波通滤光片。 实现某些特定功能。如ITo透明导电膜、保护膜等 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 光学薄膜在光学系统中的作用 ¾提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、高反射膜。 ¾实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分光膜就 是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。 ¾通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通滤 光片、长波通、短波通滤光片。 ¾实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜等

当前最热门的应用领域 令1、数码相机用的红外截止滤光片(IR-CUT) ◆2、投影显示光学系统--包括LCD、DLP、 LCOS 令3、光通信:DwDM( dense wavelengh division multiplexer)滤光片 ☆4、减反射膜--永远的热门 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 当前最热门的应用领域 ™1、数码相机用的红外截止滤光片(IR-CUT) ™2、投影显示光学系统----包括LCD、DLP、 LCOS ™3、光通信：DWDM (dense wavelengh division multiplexer)滤光片 ™4、减反射膜----永远的热门

光学薄膜的类型 根据其作用,可以简单的分为 1、减反射膜或者叫增透膜 2、分束膜 3、反射膜 4、滤光片 5、其他特殊应用的膜 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 根据其作用，可以简单的分为 ¾1、减反射膜或者叫增透膜 ¾2、分束膜 ¾3、反射膜 ¾4、滤光片 ¾5、其他特殊应用的膜 光学薄膜的类型

减反膜 1、减反膜的作用 o增加光学系统透过率 0减少杂散光 o提高象质 o增加作用距离 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 一、减反膜 1、减反膜的作用 o 增加光学系统透过率 o 减少杂散光 o 提高象质 o 增加作用距离

减反膜 2、减反膜按层数分类 o单层减反膜 MgF2镀在不同折射率基底上的剩余反射情况 5 基片反射 83 82 2 8 n=1.52 n1.65 1.8 400 450 500 550 600 650 700 Wavelength(nm) 复旦

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn 一、减反膜 2、减反膜按层数分类 o 单层减反膜

减反膜 o双层减反膜 单层膜、№4-N4和№2-λM2型双层增透膜理论曲线 08 2 500 550 600 650 700 Wavelength(nm) 复旦大学张荣君rjzhang@fudan.edu.cn

复旦大学 张荣君 rjzhang@fudan.edu.cn o 双层减反膜 一、减反膜 0 1 2 3 4 5 400 450 500 550 600 650 700 单层膜、λ/4-λ/4和λ/2-λ/2型双层增透膜理论曲线 % Reflectance Wavelength (nm)