1、紅外技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用紅外光學(xué)材料及光學(xué)薄膜課件紅外技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用紅外光學(xué)材料及光學(xué)薄膜課件4.1.2 光學(xué)玻璃1、玻璃的優(yōu)點及缺點：2、分類： 氧化物玻璃： 硫?qū)倩衔锊ＡВ?.1.2 光學(xué)玻璃4.1.3 晶體1、晶體的優(yōu)點及缺點：2、分類： 離子晶體： 半導(dǎo)體晶體：4.1.3 晶體4.1.4 熱壓多晶材料和陶瓷體熱壓多晶材料陶瓷體4.1.5 塑料特性:包括種類:有機玻璃、聚已烯、聚丙烯塑料、 聚四氟乙烯塑料、聚烯烴塑料4.1.4 熱壓多晶材料和陶瓷體熱壓多晶材料4.1.5 4.2 光學(xué)薄膜一、鍍膜意義：在光學(xué)零件表面鍍適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)膜層，可以顯著改善它的反射性能和透射性能，并能起到保護作用。按作用

2、分：增透膜、增反膜、保護膜、濾光 膜、分光膜、偏振膜等4.2 光學(xué)薄膜一、鍍膜意義：4.2.1 單層薄膜的光學(xué)特性1、單層膜的定義：在一塊透明平整的基底表面上鍍一層透明的介質(zhì)膜，即為單層膜。 膜系的定義：把膜層與基底組成的系統(tǒng)稱為膜系。 兩個界面：1、入射光所在的介質(zhì)（如空氣）和膜層之間的界面；2、膜層和基底組成的界面。4.2.1 單層薄膜的光學(xué)特性1、單層膜的定義：在一塊透明2、薄膜的光學(xué)性質(zhì)的產(chǎn)生： 光波在兩界面間依次反射和透射，產(chǎn)生多光束干涉，這種干涉的結(jié)果決定了薄膜的光學(xué)性質(zhì)。且薄膜的光學(xué)特性以反射特性和透射特性來表征。3、界面的菲涅耳反射系數(shù)（振幅反射系數(shù)） 假定光由折射率為n0的介

3、質(zhì)入射到膜層上,于是在n0和n1的界面上的菲涅耳反射系數(shù)為: r01=(n1-n0)/(n1+n0) r01代表光從n0到n12、薄膜的光學(xué)性質(zhì)的產(chǎn)生：4、位相差及反射率位相差：任意兩條相鄰的反射光線相比較，由于光程上的差別所引起。1=4n1d1cosi1 / 真空中波長 i1 光在膜層中的折射角反射率： R=r24、位相差及反射率位相差：任意兩條相鄰的反射光線相比較，由于4.2.2 單層增透膜(減反膜)1、定義：當(dāng)膜層的折射率n1小于基底的折射率n2時，單層膜系的反射率比沒有鍍膜的基底的反射率低，膜層有增透作用。2、膜系的最大透射率： 當(dāng)光線垂直入射時，i1=0，cosi1=1，由位相差公式

4、可知兩相鄰反射光由光程差所引起的位相差1=4n1d1cosi1/； 當(dāng)控制光學(xué)厚度n1d1= 0/4時，則1= 0/，4.2.2 單層增透膜(減反膜)1、定義：當(dāng)膜層的折射率n2、膜系的最大透射率： 當(dāng)光線垂直入射時，i1=0，cosi1=1， 由位相差公式可知： 兩相鄰反射光由光程差所引起的位相差 1=4n1d1cosi1/； 當(dāng)控制光學(xué)厚度n1d1= 0/4時，則1= 0/， 在=0處， 1= ， 于是根據(jù)膜層反射率公式有： cos1/2=0 sin1/2=1 R0=（n0n2/n1-n1）2/ （n0n2/n1+n1）2要得到最大的透射率，即在0處反射率為零， n1=（n0n2）1/22

5、、膜系的最大透射率：3、單層增透膜的最佳增透效果的條件：對于波長為0的入射光，膜層的光學(xué)厚度n1d1= 0/4，膜層的折射率n1為基底的折射率n2和入射媒質(zhì)的折射率n0的乘積的平方根。 即為鍍制單層增透膜的理論依據(jù)。 （入射角基底折射率n2時，單層膜具有增反作用。在n1d1= 0/4時，有最佳增反效果。4.2.4 光學(xué)厚度為半波長時的膜層的特性當(dāng)單層膜的光學(xué)厚度n1d1=0/2時，此時膜層的折射率無論比基底的折射率大或小，膜系在波長0處的反射率都和未鍍膜時基底的反射率相同。4.2.3 單層增反膜當(dāng)膜層折射率n1基底折射率n2時，4.2.5 多層增透膜什么是濾光片：能從連續(xù)光譜中濾出所需波長范圍的光的器件稱為濾光片。如何應(yīng)用：在主動紅外系統(tǒng)中應(yīng)用和被動紅外系統(tǒng)中應(yīng)用。如何分類（1）作用方式：4.2.6 高反射膜4.3 濾光片4.2.5 多層增透膜什么是濾光片：能從連續(xù)光譜中濾出所需分類： 按工作物質(zhì)狀態(tài)不同分類：固體、液體、氣體濾光片 按其特性分類：吸收、反射或干涉濾光片 按透射特性分類：截止、帶通濾光片濾光片的基本要求：主要性能指標(biāo)：（1）中心波長：光譜帶寬中心處的波長0（2）半值寬度：透射比為最大透射比一半的兩波長之間的波長 間隔，以0表示。（或用0的小數(shù)表示）（3）光譜帶寬：用0 和0來表示濾光片透過的波長間隔。（4）峰值透射比：濾光片在光譜帶寬內(nèi)的透射比的最大值。（5）