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分光膜

產品簡介

    主要作用是把入射光分為反射光和透射光兩部分的一種薄膜元件。分光膜可以用作各類激光器諧振腔(平平腔、共焦腔、共心腔、凹凸腔、半共心腔等)的腔鏡,也可以用作激光器外圍光路衰減光強的元件等。分光膜可用于高功率激光或大能量激光,也可用于普通的各種工業化激光器??傊诠馔ㄓ?、激光工業、激光顯示、醫學設備、勘測設備、精密儀器及半導體等領域都有用到

    按照一定的光強比把光束分成兩部分的薄膜,這種薄膜有時僅考慮某一波長,叫做單色分光膜;有時需要考慮一個光譜區域叫做寬帶分光膜;用于可見光的寬帶分光膜,又叫做中性分光膜。這種膜也常在斜入射下應用,由于偏振的影響,二束光的偏振狀態可以相差很多,在有些工作中,可以不考慮這種差別,但在另一些工作中(例如某些干涉儀),則要求兩束光都是消偏振的,這就需要設計和制備消偏振膜。

注:鍍膜為定制加工服務,請提供具體指標要求!

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鍍膜類型鍍膜材料新版

生長車間生長車間13文字切割1130銑磨車間4拋光車間標題22444鍍膜車間標題114非球車間12干涉儀340

分光膜介紹

分光膜

    主要作用是把入射光分為反射光和透射光兩部分的一種薄膜元件。分光膜可以用作各類激光器諧振腔(平平腔、共焦腔、共心腔、凹凸腔、半共心腔等)的腔鏡,也可以用作激光器外圍光路衰減光強的元件等。分光膜可用于高功率激光或大能量激光,也可用于普通的各種工業化激光器??傊诠馔ㄓ?、激光工業、激光顯示、醫學設備、勘測設備、精密儀器及半導體等領域都有用到

1)能量分光膜:(普通分光膜)

    按照一定的光強比把光束分成兩部分的薄膜,這種薄膜有時僅考慮某一波長,叫做單色分光膜;有時需要考慮一個光譜區域叫做寬帶分光膜;用于可見光的寬帶分光膜,又叫做中性分光膜。這種膜也常在斜入射下應用,由于偏振的影響,二束光的偏振狀態可以相差很多,在有些工作中,可以不考慮這種差別,但在另一些工作中(例如某些干涉儀),則要求兩束光都是消偏振的,這就需要設計和制備消偏振膜。

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常用指標:

    透射率/反射率:

    50/50±5%T=(Ts+Tp)/2,  R=(Rs+Rp)/2

    出射光束偏轉:0°±3′(T),90°±5′(R)

    入射光入射角:0°±3°

    入射光偏振態:45°線偏振光,圓偏振光,自然光

    出射光偏振態:部分偏振光

2)偏振分光膜:

   偏振分光膜是利用光斜入射時薄膜的偏振效應制成的。偏振分光膜可以分成棱鏡型和平板型兩種。棱鏡型偏振膜利用布儒斯特角入射時界面的偏振效應;平板型偏振膜主要是利用在斜入射時由電介質反射膜兩個偏振分量的反射帶帶寬的不同而制成的。 

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常用指標:

    消光比:Tp/Ts>500:1         Rs:Rp>95:5

    出射光束偏轉:0°±3′(T),90°±5′(R)

    入射光入射角:0°±2°

    入射光偏振態:任意偏振光,自然光,

    出射光偏振態:s偏振光和p偏振光

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3)消偏振分光膜:對光能有一定的吸收,但對偏振態很不敏感,適用于可調諧激光

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常用指標:

    反射率/透過率:︱Ts- Tp︱<5%         ︱Rs-Rp︱<5%

    出射光束偏轉:0°±3′(T),90°±5′(R)

    入射光入射角:0°±2°

    入射光偏振態:偏振光,自然光

    出射光偏振態:與入射光偏振態相同

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4)二向色分光膜

    按波長區域把光束分成兩部分的薄膜。這種膜可以是一種截止濾光片或帶通濾光片,所不同的是,波長分光膜不僅要考慮透過光而且要考慮反射光,二者都要求有一定形狀的光譜曲線

    應用于多波段光源、熒光顯微鏡、生物芯片閱讀儀等光學光譜儀器

長波通

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短波通

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帶通膜

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鍍膜基片

    指在什么材質上鍍膜?;淄鞘褂铆h境和用途決定。常見的鍍膜基底選擇? 如氣體分析保護金多用氟化鈣基底,普通反射鏡用浮法玻璃,激光腔鏡用硅基底,紅外濾光片多用硅鍺,可見及近紅外多是玻璃,無氧銅多是鎳和金等。

    氟化鈣,氟化鋇,氟化鎂,藍寶石,鍺,硅,硫化鋅,硒化鋅,硫系玻璃,N-BK7,熔融石英等

鍍膜材料

    附著在基底上的起到透射,反射,分光等作用的材料,可能是光學材料如硫化鋅、氟化鎂等,也可能是金屬,如鋁金等。目前成熟大批量光學鍍膜材料多是顆粒狀或是藥片狀,也有整塊晶體鍍膜靶材;金屬鍍膜材料多是絲及塊狀;基底,用途,和鍍膜指標決定用什么鍍膜材料。

鍍膜工藝

光學鍍膜概念及原理

    鍍膜是用物理或化學的方法在材料表面鍍上一層透明的電解質膜,或鍍一層金屬膜,目的是改變材料表面的反射和透射特性,達到減少或增加光的反射、分束、分色、濾光、偏振等要求。常用的鍍膜法有真空鍍膜(物理鍍膜的一種)和化學鍍膜。光學零件表面鍍膜后,光在膜層層上多次反射和透射,形成多光束干涉,控制膜層的折射率和厚度,可以得到不同的強度分布,這是干涉鍍膜的基本原理。

鍍膜

光學薄膜分類:

    增透膜:硅、鍺、硫化鋅、硒化鋅等基底較多,氟化物較為少見。

    單波長、雙波長、寬帶

    反射膜:分介質與金屬反射膜,金屬反射膜一般為鍍金加保護層。

    半反射、單波長、雙波長、寬帶

    硬碳膜 :也叫DLC膜,一般鍍在硅、鍺、硫系玻璃外表面,做保護/增透作用, 產品另一側一般要求鍍增透膜。 

    分光膜 :有些要求特定入射角情況下,可見光波段反射,紅外波段透過,多用于光譜分析中。

    45度分光片、雙色分束、偏振分束片&棱鏡

    濾光膜:寬帶、窄帶

    激光晶體膜:YAG/YV04/KTP/LBO/BBO/LIND03

    紫外膜-增透:193/248/266/308/340/355,鋁反射180-400nm 

    紅外膜:CO210.6UM/YAG2940NM/SI&GE&ZNSE&ZNS

鍍膜工序和設備

清洗設備:

    超聲波清洗機:指清洗和烘干一體化的,可直接裝盤鍍膜。同時這個機器必須在潔凈空間使用;

光學鏡片的超聲波清洗技術

    在光學冷加工中,鏡片的清洗主要是指鏡片拋光后殘余拋光液、黏結劑、保護性材料的清洗;鏡片磨邊后磨邊油、玻璃粉的清洗;鏡片鍍膜前手指印、口水以及各種附著物的清洗。

    傳統的清洗方法是利用擦拭材料(紗布、無塵紙)配合化學試劑(汽油、乙醇、丙酮、乙醚)采取浸泡、擦拭等手段進行手工清擦。

這種方法費時費力,清潔度差,顯然不適應現代規?;墓鈱W冷加工行業。這迫使人們尋找一種機械化的清洗手段來代替。于是超聲波清洗技術逐步進入光學冷加工行業并大顯身手,進一步推動了光學冷加工業的發展。

    超聲波清洗技術的基本原理,大致可以認為是利用超聲場產生的巨大作用力,在洗滌介質的配合下,促使物質發生一系列物理、化學變化以達到清洗目的的方法。

    當高于音波(28~40khz)的高頻振動傳給清洗介質后,液體介質在高頻振動下產生近乎真空的空腔泡,空腔泡在相互間的碰撞、合并、消亡的過程中,可使液體局部瞬間產生幾千大氣壓的壓強,如此大的壓強使得周圍的物質發生一系列物理、化學變化。

工藝流程:

  鍍膜流程

等離子增強化學氣相沉積 (PECVD):

    是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離,在局部形成等離子體,而等離子體化學活性很強,很容易發生反應,在基片上沉積出所期望的薄膜。因為利用了等離子的活性來促進化學反應,PECVD可以在較低的溫度下實現

粒子輔助


等離子輔助氣相沉積

    目前DLC膜常用制備方法。采用射頻技術(RF-PACVD)將通入的氣體(丁烷、氬氣)離化,在極板自偏壓(負)的吸引下,帶正電的粒子向基板撞擊,沉積在基板表面。

原理圖


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