分析了各大光学材料厂近十年用于精密模压的低熔点光学玻璃的研究进展, 对比了各大厂产品的品种和技术参数, 对低熔点光学玻璃的现状和各厂家的竞争力进行了分析与小结, 对低熔点光学玻璃后续的研发提出了建议。
光学材料 精密模压 低熔点光学玻璃 optical material precision molding low-melting optical glass
1 中山火炬职业技术学院, 广东 中山 528436
2 广东弘景光电科技股份有限公司, 广东 中山 528436
3 中山市博顿光电科技有限公司, 广东 中山 528436
紫外、蓝光、近红外等波段的光对人眼有一定程度的危害, 这些波段的光存在于各种光电系统中, 使用者需要佩戴防护镜进行防护。为了能够同时实现对上述三个波段的防护, 通过膜系设计软件设计了防护膜系和增透膜系, 采用电子束蒸发的方式进行了镀制, 以电阻蒸发的方式在镜片两侧加镀了防水膜, 并对镜片的光谱性能和防水性能进行了测试。结果表明, 研制的镀膜镜片在250~360 nm的紫外波段、400~430 nm的蓝光波段、500~780 nm的可见光波段、900~1400 nm近红外波段平均透过率分别约为0.5%、38%、96%、40%, 水滴角可达113°, 能够有效减少紫外、蓝光、近红外对人眼的伤害, 且镜片低偏色、可见光透过率高、防水效果好。
防护镜 光学薄膜 膜系设计 防水膜 protective glasses optical film film system design waterproof film
1 中山火炬职业技术学院光电工程系, 广东 中山 528436
2 广州市光机电研究所, 广东 广州 510663
3 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
光通讯网络监控系统中的分光探测器用于检测光信号的流量,在通信和信号检测领域具有非常广泛的应用。为满足器件使用需求,采用离子束辅助沉积(Ion beam aided deposit, IBAD)技术,对在1260 ～ 1620 nm波长范围内透射、反射能量分光比为50:50 的分光探测器薄膜进行了研制。主要分析并解决了镀膜材料光学常数计算的问题,通过建立误差函数,优化并降低镀膜材料光学常数计算的误差。在设计分光探测器薄膜时,通过增加虚设层来平滑光谱曲线,同时降低膜厚的敏感度,也降低了制备工艺的难度。制备的分光探测器薄膜在1260 ～ 1620 nm波 长范围内透射、反射分光比小于 50:50(±0.5%), 满足分光探测器指标参数要求。
薄膜光学 分光探测器薄膜 虚设层 分光比 thin film optics beam-splitting photodetector film dummy layer splitting ratio
1 中山火炬职业技术学院,广东 中山 528436
2 重庆大学 软件学院,重庆 400044
3 西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
从人眼安全的角度,设计并制备了对1 064 nm激光抑制并可用于1 550 nm激光测距以及3 μm～5 μm波段红外成像的滤光膜。选用ZnS、YbF3作为膜料组合、多光谱ZnS作为基底,利用薄膜设计软件对薄膜进行了优化设计。膜系设计通过合理的厚度控制和膜层安排,来增强薄膜的机械强度。滤光膜的制备采用了电子束沉积技术,通过离子辅助沉积和真空退火处理技术,进一步提高滤光膜的牢固性。光谱测试表明：在1 064 nm处的透射率仅为0.5%,1 550 nm处的透过率为99.3%,3 μm～5 μm波段的平均透过率大于96%,经分析YbF3的折射率在薄膜沉积过程中有所提高,但是对光谱曲线影响不大；可靠性测试表明：滤光膜能够耐受恶劣的环境考验,满足使用要求。
人眼安全 激光测距 红外成像 滤光膜 eye-safe laser ranging infrared imaging filter film
1 长春理工大学 光电工程学院， 吉林 长春 130022
2 中山火炬职业技术学院 光电工程系， 广东 中山 528436
红外探测器在空间探测以及目标发现和跟踪技术中具有极为重要的应用，其性能的优劣直接关系到获取数据的准确性和可信性。为了提高红外信号的分析灵敏度，降低探测器的噪声，在(CVD)ZnS基底上，采用电子束及离子辅助沉积技术，研制了3 μm～5 μm高透、1.064 μm～2.5 μm波段截止的高通滤光膜。为了有效防止1.064 μm波段处的激光对探测器造成的激光损伤，以保证探测器的正常工作，根据激光器的输出功率制备了对1.064 μm激光波段具有1%，0.1%，0.01%数量级衰减能力的系列高通滤光膜，使红外探测器更具灵活性与智能化的特征。
探测器 抗激光性 离子辅助沉积 高通滤光膜 detector anti laser ion assisted deposition high-pass filter
针对激光在传输过程中的光能损失，本文根据光学薄膜理论，设计制备了减反射膜和抗激光的高反射膜，并对激光膜的镀膜材料、膜系设计、沉积工艺及离子辅助沉积等参数进行了深入研究。研究结果表明，制备的减反膜的反射率＜02%，激光以25°～65°入射时高反射膜的反射率＞997%。对50 μm光纤和K9玻璃镀膜前后的输出功率测试显示多模光纤的功率平均提高了50%，而K9玻璃的反射功率提高到9985%; 另外，制备的光纤激光器光学膜有效地提高了激光损伤阈值，解决了低温冷镀的膜层牢固性问题。
真空镀膜 减反膜 高反膜 多模光纤 vacuum coating antireflective coating high reflective film multi-mode fiber
根据由多组镜片组成的三维腹腔镜对高透过率和不失真成像的要求，研究并选择了合适的薄膜材料；采用电子束真空镀膜加以离子辅助沉积系统，利用膜系设计软件完成了宽带增透膜的非周期膜系设计。通过调整镀膜工艺参数并采用光控与晶控同时监控的方法，减少了膜厚控制误差，成功地在多组镜片上镀制了宽带增透膜。测试试验显示，制备的膜层在400~700 nm波段的平均反射率＜05%，而且颜色不失真，膜层牢固，抗腐蚀效果较好，满足医用光学仪器的使用要求。
三维腹腔镜 光学增透膜 真空镀膜 离子辅助沉积 three-dimensional laparoscopy optical anti-reflection film vacuum evaporation coating ion assistant deposition
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 中山火炬职业技术学院光电工程系, 广东 中山 528436
针对军用光电仪器对激光致盲**的防护要求，选取Si和YbF3，ZnS和YbF3两种高低折射率组合形式研制了激光防护减反膜。在多光谱ZnS基底上，采用电子束及离子辅助沉积技术，制备了能够对532 nm和1064 nm激光进行有效防护，同时对3～5 μm的波段具有高透射率的薄膜。对Si膜的电子束沉积工艺进行了研究；对YbF3在不同的材料组合中的沉积工艺进行了优化；解决了膜层与基底之间的粘附性问题。该薄膜集探测用减反器件和防护器件于一体，可以使星载、机载等光电仪器的结构得到简化；光谱分析和环境测试的结果表明，各项指标满足使用要求。
薄膜 激光防护 离子辅助沉积 红外减反膜
