一、硫化锌基底上减反膜的镀制（论文文献综述）
黄宏宇[1]（2021）在《硫系玻璃基底高强度防潮红外增透与保护膜的研制》文中认为非制冷型长波红外探测器虽然在灵敏度上略逊于制冷型红外探测器,但因其体积小、质量轻、功耗小、寿命长、成本低、启动快等优势,成为了研究的热点,性能已可满足部分军事装备及绝大多数民用领域的技术需要。为使非制冷型红外探测器在大范围温度下工作,同样能够保证其光学系统的成像质量,红外成像系统需采用无热化设计。硫系玻璃作为优良的消热差光学元件,具有较小的折射率温度系数,可采用精密模压技术制备,提高使用性能的同时降低了制造成本,推动无热化成像系统的大规模市场应用。但硫系玻璃的自身硬度低,需要采用增透保护膜的手段提高耐久度,而硫系玻璃本身质地软,热膨胀系数大,镀制的薄膜容易脱落,在硫系玻璃表面镀制耐环境性能良好的增透保护膜是目前硫系玻璃光学元件的研究热点。本文基于硫系玻璃(As40Se60)基底分别研制了8～12μm增透膜及增透保护膜,通常保护膜暴露在大气中,需要通过耐环境测试。以Ge、Zn S、Yb F3三种材料组合设计并制备了增透膜,Ge、Zn S、DLC三种材料组合设计并制备了增透保护膜。通过对硫系玻璃基底性能分析,对镀膜前表面清洁工艺以及离子源清洗技术进行了研究;通过对增透膜的热应力计算,研究了介质膜的破损机理,优化了介质膜的沉积温度,提高了介质膜的附着力;针对Yb F3膜层易吸潮问题,通过离子源辅助沉积提高Yb F3表面聚集密度,并采用Zn S作为最外层保护层,解决了膜层吸潮问题。针对DLC保护膜,首先研究CH4与Ar充气流量比、射频功率、沉积压强对于DLC薄膜sp2/sp3成键比例、光学常数、表面粗糙度的影响,确定表面粗糙度低、低吸收、高硬度DLC薄膜制备工艺;其次将DLC薄膜拆分成低应力粘结层与高应力耐摩擦层,在提升薄膜耐摩擦性能的同时降低应力,提高了膜层的牢固度,对制备完成的薄膜进行光谱性能测试及耐环境适应性测试,并根据测试结果对薄膜性能进行分析。测试结果表明,所制备的薄膜在8～12μm波段,双面增透膜平均透过率为97.7%,一面增透一面DLC保护膜平均透过率为91.1%,且能够满足高强度与防潮性能,具有良好的耐环境适应性能。
王利栓[2]（2021）在《离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究》文中认为随着可调谐激光技术应用的发展,对多波长激光薄膜提出了较高要求:一是要求高反射薄膜的带宽更宽,当前因受反射镜带宽所限只能通过更换腔镜的方式来实现宽带激光的输出;二是要求激光薄膜的损伤阈值更高,目前非线性激光晶体薄膜的损伤阈值已成为制约中波红外激光器功率提升的瓶颈。针对高反射激光薄膜的带宽问题及多谱段非线性晶体减反膜的损伤阈值问题,开展理论和实验研究具有重要的科学意义和使用价值,将对可调谐激光技术的发展起到巨大推动作用。高性能宽带反射镜仅能通过全介质膜堆的方法实现,膜系结构具有层数多、总物理厚度大等特点,存在严重的应力诱导面形畸变问题,以及局部吸收谐振放大导致的反射率凹陷问题;多谱段减反射晶体薄膜,主要应用于中红外光学参量振荡激光器,该非线性晶体在光学性能和力学特性上均具有各向异性,且该元件工作于强激光环境中,种种原因导致该晶体薄膜元件易破坏、可靠性差。本文中膜层制备方法均采用离子束溅射沉积技术,膜层材料均选择氧化物薄膜材料体系。离子束溅射氧化物薄膜具有致密度高、缺陷少等优点,但其高压应力问题必须得到有效解决。另外,对于氧化物薄膜材料在中波红外的特性及应用报道极少。首先,针对氧化物薄膜光学常数精确表征问题,本文选择Tauc-Lorentz和Cody-Lorentz复合色散模型,重点对该复合模型的带尾吸收衰减规律进行修正,从而有效连接带间跃迁吸收和透明区的弱吸收。并以Ta2O5、Hf O2氧化物薄膜为例进行光学常数表征,结果表明拟合偏差明显减小;开展了薄膜光学特性与力学特性之间关联性的理论研究,揭示薄膜光学特性与力学特性的相互影响规律,为工艺调整提供依据。其次,针对离子束溅射氧化物薄膜材料高压应力状态、薄膜结构微缺陷问题,系统开展了氧充量对Ta2O5薄膜、Hf O2薄膜、Al2O3薄膜和Si O2薄膜的光学特性、微结构特性、应力特性等影响。同时,重点对比了不同溅射起始材料对Ta2O5薄膜、Hf O2薄膜特性的影响,建立了氧化物薄膜特性与工艺参数的关联性,特别是获得了针对氧缺陷控制的最佳工艺,降低激光与薄膜相互作用时氧缺陷诱导吸收造成薄膜热熔破坏风险。然后,通过系统开展薄膜退火后处理研究,建立了氧化物薄膜能带特性、红外波段光学特性与退火后处理的关系,获得了基于退火后处理技术进行薄膜应力调控的方法。特别是提出了基于正压背景下压力调控的低热应力引入薄膜后处理思路,采取用于光学材料压制的热等静压方法用于薄膜的后处理,与传统后处理方法相比,该方法可大大降低由于膜层-基底热膨胀系数差异而二次引入的热应力。最后,针对超宽带激光反射镜膜层应力导致面形畸变问题,提出了超宽带反射镜薄膜分离设计方法,在基板两侧设计等厚膜层以减小应力带来的面形畸变问题。然而该方法并不能减小膜层高应力状态,因此需在选取低应力膜层制备工艺的基础上,并在膜层制备后采用低热应力引入的热等静压方法进行后处理,降低膜层应力、提高反射镜可靠性。最终获得了在400～1200nm波段范围内平均反射率99.91%,面形精度为0.072λ的超宽带激光反射镜。针对中红外非线性ZGP晶体减反射多层膜的设计与制备,首先提出了基于添加Al2O3薄膜应力匹配层的光力一体化设计理念,解决ZGP晶体基底热膨胀系数各向异性带来的机械稳定性差的问题;同时,针对基底折射率各向异性、吸收基底光学常数难以精确标定问题,提出了基于基底折射率容差的减反射膜系设计方法。最后,采用离子束溅射技术制备了多谱段中红外非线性晶体减反膜,经测试激光损伤阈值可达到4J/cm2。
张袆袆[3]（2021）在《基于阵列滤光片的红外多光谱相机研究》文中认为多光谱成像系统在遥感监测与勘探、医学检测与诊断、军事伪装识别、毒气识别等方面有很大的应用前景,能同时获得目标的空间结构信息和光谱信息。研发结构简单、体积小、重量轻,适于便携式、无人机等轻型平台的快照式多光谱成像系统,是光电探测领域的一个新的发展方向。本文研究了基于阵列滤光片和微透镜阵列的凝视型快照式红外多光谱成像系统。基于现有的光谱分光和成像技术,提出基于微透镜阵列、阵列滤光片的长波红外多光谱成像系统。完成了系统的设计及优化、微透镜阵列结构和阵列滤光片的设计及研制,搭建了3×4（12）通道的长波红外多光谱成像系统,开展了实验验证研究,证实了系统光谱响应与黑体标准辐射特性的一致性,主要研究内容和结果如下。（1）多通道光谱成像系统设计:通过ZEMAX优化设计,最终得到的多光谱成像系统的光谱范围为8-12μm,通道数为12,焦距为80mm,F数为1.6,总长为103.5mm,其单个通道的光学传递函数（MTF）在内奎斯特频率42 lp/mm处MTF均大于0.1,满足系统成像要求。根据光学系统设计完成微透镜阵列及阵列滤光片的结构设计,得到（3×4）的微透镜阵列,单个微透镜的尺寸、曲率半径分别为2.5×2.5mm、-1248.834;滤光片整个阵列大小及单通道的尺寸与微透镜阵列尺寸对应相等,每个微透镜阵列对应一个光谱通道;（2）滤光片设计:根据不同原理设计了两种阵列滤光片;1)基于具有亚波长结构的非透明金属薄膜的滤光特性,通过改变阵列微孔的结构参数（周期、直径）,在8-12μm范围内设计了一个光谱分辨率约为300nm的12通道阵列滤光片（A型）,每个通道的峰值透过率约为70%;2)基于法布里-珀罗（F-P）干涉原理,以9μm单通道膜系为基础通过改变间隔层厚度,设计了一个12通道的阵列滤光片（B型）,其光谱分辨率为40nm,每个峰值透射率基本为97%,截止透射率小于1%,半高宽为48nm;（3）滤光片制作:采用不同的方法制备两种滤光片,1)分别采用飞秒激光法、聚焦离子束刻蚀法（FIB）、光刻法等尝试制备A型滤光片,但由于实验设备限制,获得的滤光片测试效果不好,不能满足使用要求;2)采用组合套镀法,实现了 B型滤光片的制备,所得滤光片:光谱范围为9-9.5μm,光谱分辨率大约在30-60nm之间,具有12光谱通道,平均峰值透过率高于55%,各个通道的截止透过率均低于1%,峰值波长的位置与所设计的峰值波长最多偏离20nm;（4）系统搭建及光谱成像验证:基于微透镜阵列和阵列滤光片等搭建了 12通道的凝视型快照式多光谱成像系统,开展光谱成像验证。首先通过在不同温度的黑体下对目标进行成像,完成该系统的标定实验;然后分别对电烙铁和卤素灯进行成像实验,验证了该系统的光谱响应与标准黑体辐射特性的一致性。本文设计并搭建了一个基于阵列滤光片的快照式红外多光谱相机,不需要配合扫描装置,能够一次成像同时获得目标物体清晰完整的多光谱图像,实现了成像光谱仪的小型化及轻量化设计。
魏博洋[4]（2021）在《聚碳酸酯高强度超低减反射膜的研究》文中研究说明随着5G时代的到来,人们对于VR（虚拟现实）/AR（增强现实）成像技术的要求不断提高,最直接的挑战是光学性能和尺寸重量的平衡,要求投影到人眼的现实环境和虚拟图像都需要清晰无畸变。目前,AR系统中的鬼影会让使用者产生视觉疲劳,该图像会通过AR/VR设备传入到人眼,影响成像质量,为此,VR/AR系统多采用大曲率聚碳酸酯（PC）进行设计,可以更好的消除垂轴像差和宽光束像差从而减少尺寸和重量,通过在VR/AR镜片的两个曲面分别镀制硬质减反射膜和超低反射膜,不仅能够降低杂散光对成像质量的影响,而且还能保护光学元件表面。本文针对可见光波段超低减反射膜和硬质减反射膜进行研制,通过分析塑料基板的化学性质、光学性质以及物理性质选用聚碳酸酯为基底,选择TiO2和SiO2分别作为高低折射率材料,根据薄膜设计理论,使用Macleod软件完成超低减反射薄膜的设计,采用Si3N4和SiO2作为薄膜材料,完成了硬质减反射膜的设计,通过分析薄膜厚度灵敏度因子,降低了薄膜制备的难度。分别采用热蒸发电子束镀膜机制备了超低减反射膜,使用磁控溅射镀膜机进行硬质减反射膜的制备,解决了薄膜材料与基板结合的附着力以及膜层的应力。在使用电子枪蒸发制备超低减反射膜过程中,分析影响薄膜材料光学常数的因素,通过MFC（流量计）控制真空度调节充氧量,解决了材料吸收的问题,从而获得了低吸收的高低折射率材料。由于基板为塑料,受热膨胀系数与折射温度系数的影响,与薄膜材料结合牢固度低,易出现脱膜。采用真空退火法降低了由于镀膜过程中基板温度升高导致的热拉应力,并使用矩阵实验室（Matrix Laboratory,MATLAB）软件拟合TiO2和SiO2两种材料的应力,并通过研究射频离子源的沉积工艺,使用凹字形射频离子源沉积工艺,解决膜层因应力过大而导致膜裂的问题。通过矩阵实验室（Matrix Laboratory,MATLAB）软件模拟调节比例-积分-微分控制器（Proportion Integration Differentiation,PID）控制参数,稳定了成膜速率,解决了厚度误差导致光谱飘移的问题。对于磁控溅射制备硬质减反射膜过程中,为了提高薄膜的附着力,使用等离子体轰击基板表面,增加聚碳酸酯基板碳氧键的极性,提高氮化硅的Si-O键结合,从而提高薄膜的附着力。为了降低镀膜过程中温度升高导致的热拉应力,使用辅助阳极降低薄膜的热应力,而磁控溅射技术薄膜的聚集密度较高,因此,薄膜压应力较大,为此,通过改变薄膜沉积的入射角度,降低薄膜的应力。通过分析氮气和氧气的流量对薄膜硬度的影响,最终确定了氮气和氧气的化学计量数提高了膜层的维氏硬度。头戴设备VR/AR为曲面设计,会造成薄膜厚度的不均匀,从而导致光谱偏移生异色,降低光学系统的成像质量,本文分别分析了影响电子束蒸发和磁控溅射薄膜厚度均匀性的因素,对于电子束蒸发,通过在dome（公转机构）公转的基础上,增加自转机构,通过调整公自转比来调整膜厚均匀性,最终凹面上薄膜厚度的均匀性为±0.13%;对于磁控溅射,借助Langmuir探针分析了等离子体密度,并采用梯度式充气方式调整薄膜厚度纵向均匀性。通过靶材加载正弦波电压,使用Matlab软件确定正弦电压波电压振幅及相位参数,调整横向均匀性。最终制备的单层膜Si3N4横向均匀性上中下分别为1.27%、0.62%、1.33%,纵向均匀性0.33%。SiO2横向均匀性上中下分别为1.12%、0.42%、1.23%,纵向均匀性0.25%。经过测试,电子束蒸发制备的减反射膜凹面在430～700nm绝对反射率小于0.15%;磁控溅射制备的硬质减反射膜凸面在430～700nm平均反射率小于0.5%,维氏硬度为24.12GPa。最终基板中心点,430～700nm双面平均透过率99.58%,光谱偏移量为0.23%,实现了提高成像质量的效果,并经过环境测试,薄膜性能稳定满足使用要求。
田晓习[5]（2020）在《光学薄膜技术中的基片与薄膜热力学匹配问题研究》文中研究指明从制备到应用,温度变化贯穿薄膜的整个生命周期,薄膜与基底热力学性能不匹配容易在温度变化过程中导致薄膜失效。特别是在特定高温环境和低温环境下的薄膜应用,如飞行中导弹头罩窗口、飞机窗口需耐受600～1000℃的高温;外空间红外探测光学元件需在-200℃的环境下工作。因此,薄膜与基底的热力学匹配对于薄膜的生产制备以及应用都至关重要。本文的工作目的是研究光学薄膜与基底热力学匹配的机理与方法。从材料的热力学性能、热应力的分布规律、沉积方法的改进三个方面研究了薄膜与基片的热力学匹配。通过热膨胀系数的测量、热应力分布规律的仿真,研究了材料性能对系统匹配的影响,并在此基础上提出了基本的匹配思路。主要工作和结论包括:介绍了薄膜与基底热力学匹配的影响因素,总结了薄膜热力学参数测量的主要方法,探讨了薄膜机械性能匹配的研究思路,并讨论了薄膜应力、附着力和薄膜失效机制之间的关系。为分析多层膜在不同基片上的应力匹配提供理论依据。通过理论分析应力、附着力及断裂能的影响因素,归纳出薄膜与基片的热力学匹配建议。研究可见至近红外常用的高低折射率薄膜材料Ta2O5和Si O2沉积在热膨胀系数差异较大的单晶Si、Zn Se、Ca F2、熔石英玻璃四种基片上的热应力分布和应力集中,分析相同膜系与不同基底匹配的结果。通过MATLAB理论分析和有限元建模两种方法,分析多层膜在四种基片上的热应力分布。通过分析力矩,讨论Ⅰ型、Ⅱ型裂纹的产生。并讨论了膜层杨氏模量、厚度的变化对薄膜失效的影响。设计建造了基于光谱椭偏仪测量光学薄膜热膨胀系数的实验平台,通过测量加热后的椭偏参数的变化,拟合计算出光学薄膜材料的热膨胀系数。并使用该方法测量了Al2O3、Ti O2、Ta2O5、Si O2、Yb F3、Zn S六种光学薄膜材料单层样品的热膨胀系数。测量结果表明,薄膜热膨胀系数普遍大于块体材料,且薄膜的热膨胀系数随辅助离子源电压的增大而减小。同时导出了薄膜材料的折射率温度系数,并讨论了单层膜的失效对应的应力状态。统计了可见、红外波段热膨胀系数差异较大的几种薄膜的附着力及应力特性,提出了薄膜与基片间的热力学匹配方案。薄膜是否失效是薄膜本身机械性能、膜系的应力积累、薄膜与基底之间的热应力、附着力匹配以及薄膜与基底之间的相对刚度等多因素共同作用的结果。具体分析讨论了Ti O2/Al2O3红外滤光片、Ta2O5/Si O2可见增透膜、Ti O2/Al2O3三波段物镜减反膜的热力学匹配。讨论了在Ga F2、FK51、Zn Se、Ba F2等热膨胀系数较大的基底材料的薄膜匹配。最后,针对红外滤光片光谱透过率在2.76～3.04μm下降显着的问题,综合使用了材料选择、沉积方法改进、不同膜系搭配等方法来讨论该波段带通滤光片的应力匹配及透过率提高。对比了Ti O2/Al2O3、Zn Se/Yb F3、Ge/Al2O3三种材料组合与单晶硅Si基底的匹配,并提出了混合沉积方法。在保证薄膜机械性能的同时,制备了平均透光率为92.2%的红外滤波器。它打破了对红外带通滤波器透过率的力学性能限制,2.76～3.04μm内的光谱透过率提高了12.2%。将该波段透过率由的80%提高至92.2%。
王建[6]（2020）在《金属网栅红外窗口薄膜的设计与制备》文中认为目前,几乎所有的光学元件表面都需要镀制各种薄膜来改善其光学性能,有些光学系统中,既要实现对特定波段的红外信号高效透射,又要对一定频段的电磁波信号具有良好的屏蔽作用。本文针对实际需求,基于光学薄膜的基本理论,结合金属网栅薄膜的电磁屏蔽特性,设计并制备了3～5μm红外波段的高效增透膜,研究了12～18GHz频段内具有一定电磁屏蔽效能的金属网栅薄膜。通过对红外增透膜系和金属网栅结构的优化,在双面抛光Si基底上制备了既能红外高效增透,又能有效阻碍电磁干扰的兼容电磁屏蔽的红外增透薄膜。采用CST STUDIO SUITE电磁仿真软件分别设计仿真了不同线宽、不同周期结构的网栅膜。分析了2～18GHz频段内金属网栅薄膜的结构参数对电磁屏蔽效能的影响。采用光刻掩模技术和真空热蒸发沉积技术,在双面抛光Si基底上制备了不同结构参数的金属网栅微结构,获得了硅基底上镀制周期g=550μm,线宽2a=30μm金属网栅薄膜,其电磁屏蔽效能为SE≥12d B,对比研究了两种不同电阻率Si基底上制备的金属网栅的总体电磁屏蔽效能。经过工艺优化,最终实现总体电磁屏蔽效能优于28d B,在15GHz频率的总体屏蔽效能达到28.6d B。采用离子束辅助电子束热蒸发沉积技术,选择单面抛光硅作为基底,镀制了Zn Se、Ba F2单层薄膜,获得了薄膜材料的制备工艺和光学常数。结合光学薄膜理论,使用TFCale膜系仿真软件设计了3～5μm波段高效增透的红外薄膜,膜系结构为S|3.5H3.5L|A,设计波长为1064nm,采用离子束辅助真空热蒸发技术制备了该红外增透薄膜,最终达到3～5μm波段内,样品的峰值透射率为99.8%,平均透射率为99.3%。为进一步改善金属网栅的透射率,在周期结构g=550μm,线宽2a=30μm金属网栅薄膜上沉积了红外增透薄膜,最终制备出12～18GHz频段内总体电磁屏蔽效能大于28d B,3～5μm红外波段内峰值透射率为86.3%,平均透射率为86.1%的兼容电磁屏蔽的红外增透薄膜器件。
李绵[7]（2020）在《激光薄膜的离子束辅助沉积及后处理技术研究》文中研究说明薄膜器件是激光系统中的重要元件之一,其质量及性能的优异是保证激光系统正常运行的关键。离子束辅助沉积是真空热蒸发基础上发展起来的一种沉积技术,目前已经广泛应用到激光薄膜的制备中。本文主要研究薄膜沉积的各个阶段离子束对成膜特性的影响。分别在镀前、镀中及镀后用离子束轰击基片或膜层:（1）沉积前,研究了离子束基片清洗对成膜特性的影响;（2）沉积过程中,研究了薄膜光学及激光损伤特性随离子能量及成膜环境的变化;（3）沉积后,研究了离子束后处理对薄膜质量的影响;（4）设计并制备了窄带滤光片,研究离子束后处理技术对滤光片的影响。研究结果表明:1)基片清洗时间过长会降低后续沉积薄膜的折射率,并使薄膜表面粗糙度Ra由清洗前的0.78nm增大到清洗后的0.79nm,当清洗时间一定时,随着清洗能量的增大,后续沉积薄膜的折射率增大,表面粗糙度减小。当清洗基片采用的离子能量为1350e V时,后续沉积薄膜的折射率从2.3671提高到2.4664（532nm）,其Ra值从0.78nm减小到0.60nm。基片经离子束清洗后镀膜得到的薄膜激光损伤阈值可提高3.8倍。2)离子束辅助沉积过程中,薄膜折射率与离子束流密度,离子能量等因素密切相关,离子能量过高会使薄膜激光损伤阈值有下降趋势。薄膜激光损伤阈值的提高受离子能量的影响,当离子束能量为800e V时,薄膜的激光损伤阈值为7.6J/cm2,较辅助前提高了26.63%,但当能量增大到950e V时,薄膜的激光损伤阈值为5.6J/cm2,较辅助前降低了6.7%。通过对不同真空度条件下薄膜性能的检测,发现薄膜折射率以及激光损伤阈值在高真空条件下普遍较低。通过对80℃、140℃和180℃沉积温度下薄膜的表面粗糙度Ra进行测试,发现随着沉积温度的升高,薄膜的Ra值由0.64nm、0.76nm升高到1.66nm,在高温高能量环境下得到的薄膜其激光损伤阈值较高,最高为8.8J/cm2。3)离子束后处理可以提高薄膜的折射率,高能离子轰击下,薄膜表面粗糙度明显减小,可下降到1.12nm。发现离子源栅网材料会影响薄膜的质量,用铝栅网替换钼栅网后,薄膜的表面粗糙度Ra可下降到1.07nm,铝栅网条件下,离子束后处理可提高薄膜的激光损伤阈值,最高提高到9.1J/cm2。离子束后处理比激光后处理更有利于提高薄膜的激光损伤阈值,激光后处理更有利于减小薄膜的表面粗糙度,当激光辐照能量为4.8m J时,薄膜的表面粗糙度Ra可减小到0.43nm。4)用离子束辅助沉积了膜系结构为:G|（HL）2H2LH（LH）2L（HL）2H2LH（LH）2|A的滤光片,得到薄膜的峰值透过率为74.95%（1038nm）。通过离子束后处理,滤光片的透过率没有提升,但峰值向长波方向漂移了5nm,离子束后处理可以使滤光片的激光损伤阈值提高15.44%。同时发现离子束辅助沉积的滤光片膜层牢固度较高,不易脱落。
于雪冰[8]（2020）在《宽光谱高分辨率光学遥感监测系统薄膜的研究》文中指出海洋具有人类进步所需的重要空间与资源,而在海洋资源开发与利用过程中溢油与赤潮灾害不仅带来经济损失,还给人类健康和海洋生态安全都造成巨大的危害。海洋溢油与赤潮都有其独特的光信号,通过遥感监测技术实现其有效探测在监测海洋溢油与赤潮灾害发生与扩散趋势方面具有重大的意义。依托于海洋多维成像系统所构建宽光谱高分辨率光学成像系统,结合赤潮和常见海洋溢油油品光学信息,优化光学系统中各光学元件光学性能参数,并采用物理气相沉积方式对系统中分光镜、窗口镜和反射镜进行研制。依据薄膜理论与薄膜材料理论性质,通过过渡粘结的方法解决了反射镜金属反射层粘附性较差的问题;利用氧化铝作为隔离层解决了硫化物膜层对于金属层的侵蚀。对于分光镜,以长波通干涉截止滤光片为基础,通过调整边界层,解决薄膜光谱边界震荡问题,提高薄膜对累计误差的耐受性。针对传统薄膜材料光学常数计算方法对于超宽带光学常数计算缺点,结合包络法与全光谱拟合法提出包络-全光谱拟合法,克服了常规光学常数拟合在计算超宽带光学常数计算时间长、无法实现自校正的缺点。在膜系制备中,对传统ZnS在沉积中产生的缺陷提出一种新结构阻蒸钼舟,并改进相应的蒸发工艺。改进后的沉积工艺,降低了沉积喷溅导致的薄膜表面缺陷,提高了薄膜表面质量与平整度,且获得了较为稳定的沉积速率,解决了传统舟式沉积法在沉积过程中产生的速率不稳、表面缺陷的问题。通过单层膜厚度分析,以计算机优化方式设计了相应的修正挡板实现了厚度均匀性的控制。通过统计分析反演薄膜漂移产生的原因,对残余蒸镀加以控制,实现了膜层沉积厚度的精度控制,降低了累计误差导致的光谱损失,并结合实际制备消除光谱漂移,所制备的薄膜均满足性能指标。基于电化学腐蚀原理,通过分析薄膜表面腐蚀原理,改进退火工艺,通过原位气氛退火促使薄膜晶粒进一步发育,提高了薄膜表面质量,解决了薄膜耐腐蚀性问题。通过对醋酸盐雾试验结果进行分析,验证了气氛保护条件下原位退火能提高薄膜耐盐雾特性,可以提高薄膜在海洋环境下的应用。
李候俊[9]（2019）在《1.2-3μm波段激光薄膜滤光片的研制》文中提出光学系统中,几乎所有的光学元件表面都要镀制各种各样的薄膜以实现特定的光学性能。对于激光系统中的红外窗口薄膜,除了要求其能够改善系统的透射性能,提高成像质量,还要求具有较高的抗激光损伤阈值。本文针对项目实际需求,基于薄膜光学的基本理论,结合电场强度特性,设计了用于窗口表面的长波通滤光膜和减反射膜的膜系结构,并采用离子束辅助热蒸发沉积技术进行薄膜制备,通过制备工艺优化和后续处理,获得了所需的薄膜样品。采用离子束辅助热蒸发沉积技术,在单抛Si基底上镀制高、低折射率材料ZnS和MgF2单层膜,确定了薄膜制备工艺参数和光学常数（n和k）。综合考虑光谱性能和电场强度分布,用TFCale膜系软件设计了1.064μm高反、1.2-3μm波段增透的长波通滤光片和1.2-3μm减反射膜,膜系结构分别为:长波通膜系为G|4H2L1.5H2L2H1.5L2H4L|A,减反射膜膜系为G|3.5H3.5L|A。在双抛Si基底两个面分别镀制长波通滤光膜和减反射膜,并对薄膜器件的光谱特性和激光损伤阈值进行测试,测得在1.2-3μm波段,峰值透过率达到98.48%,平均透过率为92.35%,1.064μm处透过率为5.09%,激光损伤阈值（LIDT）为4.3J/cm2。（激光波长1064nm,脉宽10ns）在双抛Si基底两个面均镀制了减反射膜,并对薄膜器件的光谱特性进行测试,测得在1.2-3μm波段,其峰值透过率达到99.57%,平均透过率达到96.21%。最后,对长波通滤光膜分别进行离子束和退火处理,发现适当的处理参数,有助于薄膜激光损伤阈值的提高,当离子能量E=600eV时,其LIDT值为5.8J/cm2,当退火温度t=250℃,其LIDT提高到6.3J/cm2。
董超[10]（2018）在《复合微结构薄膜吸收及红外发射率性质研究》文中指出微结构薄膜作为光学系统中不可或缺的一部分,大到航空航天,小到日常生活,微结构薄膜都有着十分广泛的应用。本文主要基于微结构薄膜制备技术的红外增透膜与金属/介质膜的研究,包括对规定工作要求的膜系优化设计方法和对所设计膜系的薄膜制备及光谱等特性测试研究。研究结果主要包括:1.介绍了微结构薄膜的制备技术,特别是针对本研究中所使用的真空蒸发设备进行性能测试与分析;对真空蒸发过程中的膜厚控制等技术从工作原理到实际应用进行具体分析;分别对微结构薄膜的各种表征技术进行性能评价,包括用于光谱性能表征的分光光度计、用于红外光谱发射率研究的发射率测量装置以及用于微结构薄膜形貌表征的场发射扫描电子显微镜等。2.完成了一种基于TFCalc膜系设计软件的近红外增透膜的自动优化设计,并对其进行实验制备和测试分析。我们首先通过膜系设计软件强大的计算能力,根据工作要求的性能指标对具体的设计参数进行设定,然后通过软件的优化模块对膜系进行自动优化设计,并对最终优化设计后膜系光学性能的理论模拟数据和实际测量数据进行分析比较。结果表明,本次TFCalc膜系设计软件自动优化设计出的膜系,基本能够达到我们所期望的性能指标要求,在较宽的近红外波段具有相对稳定的增透性能。3.通过导纳图解法和传输矩阵法（TMM）在中红外区域设计了一种低发射率的红外增透膜,并对所设计膜系的透射率、反射率、吸收及发射率进行理论模拟计算和实验制备测试。通过对测试结果的比较分析,我们得出了这样的结论,镀制本次实验中所设计双面红外增透膜的硅片在中红外波段（59μm）具有高效稳定的增透性能,且具有较低的红外光谱发射率（0.02）,在红外系统中的低发射率窗口方面将有很好的应用。4.通过对几种金属/介质结构膜系的制备与表征,对其透射率、反射率以及吸收率进行测试分析。然后根据金属/介质结构的特殊光电特性设计并制备了一种具有对角度不敏感的微结构薄膜。通过对所制备薄膜的光谱特性测试,表明本次实验中所制备的金属/介质薄膜样品在P偏振光下具有良好的全角度通带。
二、硫化锌基底上减反膜的镀制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、硫化锌基底上减反膜的镀制（论文提纲范文）
（1）硫系玻璃基底高强度防潮红外增透与保护膜的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外发展现状与薄膜技术概况分析 |
| 1.2.1 远红外波段增透膜与保护膜研究现状 |
| 1.2.2 薄膜性能测试技术概况 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第2章 光学薄膜的基础理论 |
| 2.1 增透膜设计理论 |
| 2.2 红外材料光学常数计算理论 |
| 2.2.1 薄膜光学常数计算方法 |
| 2.2.2 色散模型 |
| 2.2.3 光学常数中K-K关系式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 增透膜的研究 |
| 3.1 薄膜材料的研究 |
| 3.1.1 基底与薄膜材料的选取 |
| 3.1.2 薄膜材料沉积工艺的研究 |
| 3.1.3 硫系玻璃基底离子源清洗工艺 |
| 3.2 增透膜的膜系结构设计 |
| 3.2.1 光学常数拟合 |
| 3.2.2 增透膜的设计 |
| 3.3 增透膜制备技术研究 |
| 3.3.1 增透膜的制备流程 |
| 3.3.2 薄膜破损机理分析及制备技术优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 增透保护膜的研制 |
| 4.1 保护膜的研究 |
| 4.1.1 保护膜材料的选取 |
| 4.1.2 DLC薄膜制备技术 |
| 4.2 增透保护膜的制备技术 |
| 4.2.1 增透保护膜的设计 |
| 4.2.2 保护膜的制备 |
| 4.2.3 DLC 薄膜应力分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 薄膜的性能测试与工艺优化 |
| 5.1 防潮性测试与工艺优化 |
| 5.1.1 恒温恒湿测试 |
| 5.1.2 高低温测试 |
| 5.1.3 盐雾测试 |
| 5.1.4 耐溶性和清擦性测试 |
| 5.2 高强度耐环境测试与工艺优化 |
| 5.2.1 膜层牢固度测试 |
| 5.2.2 耐摩擦测试 |
| 5.2.3 DLC薄膜硬度测试 |
| 5.3 光谱测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.1.1 主要工作总结 |
| 6.1.2 创新点说明 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 多波长激光薄膜研究进展 |
| 1.2.1 宽带激光腔镜反射薄膜发展现状 |
| 1.2.2 多谱段非线性激光晶体减反薄膜发展现状 |
| 1.3 氧化物薄膜国内外研究进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 多波长激光薄膜研究现状分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 氧化物薄膜光学常数精确表征及相关性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于一介声子耦合的介电常数能带方程 |
| 2.2.1 光学常数色散物理模型 |
| 2.2.2 基于能带结构的光学常数物理模型 |
| 2.2.3 基于声子特性的光学常数模型 |
| 2.3 薄膜光学常数反演计算方法 |
| 2.4 光学常数精确表征模型研究及改进 |
| 2.4.1 Ta_2O_5 薄膜材料光学常数表征 |
| 2.4.2 HfO_2 薄膜材料光学常数表征 |
| 2.4.3 Ta_2O_5与HfO_2 薄膜带边特性分析 |
| 2.4.4 薄膜宽波段光学常数表征 |
| 2.5 基于相关性原理的薄膜特性表征方法 |
| 2.5.1 相关性原理 |
| 2.5.2 离子束溅射薄膜特性相关性研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 氧充量对离子束溅射氧化物薄膜特性影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ta_2O_5 薄膜性能研究 |
| 3.2.1 不同起始材料Ta_2O_5 薄膜的制备 |
| 3.2.2 氧气流量对Ta_2O_5 薄膜光学性能的影响 |
| 3.2.3 氧气流量对Ta_2O_5 薄膜应力特性的影响 |
| 3.3 HfO_2 薄膜性能研究 |
| 3.3.1 不同起始材料HfO_2 薄膜的制备 |
| 3.3.2 氧气流量对HfO_2 薄膜光学特性的影响 |
| 3.3.3 氧气流量对HfO_2 薄膜应力特性的影响 |
| 3.4 SiO_2 薄膜性能研究 |
| 3.4.1 SiO_2 薄膜的制备 |
| 3.4.2 氧气流量对SiO_2 薄膜光学特性的影响 |
| 3.4.3 氧气流量对SiO_2 薄膜微结构特性的影响 |
| 3.4.4 氧气流量对SiO_2 薄膜的应力特性的影响 |
| 3.5 Al_2O_3 薄膜性能研究 |
| 3.5.1 Al_2O_3 薄膜的制备 |
| 3.5.2 氧气流量对Al_2O_3 薄膜光学和能带特性的影响 |
| 3.5.3 氧气流量对Al_2O_3 薄膜应力特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 离子束溅射氧化物薄膜后处理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 后处理方法研究 |
| 4.2.1 退火后处理方法 |
| 4.2.2 热等静压后处理方法 |
| 4.3 退火对Ta_2O_5 薄膜性能影响研究 |
| 4.3.1 退火对Ta_2O_5 薄膜光学常数的影响 |
| 4.3.2 退火对Ta_2O_5 薄膜能带特性的影响 |
| 4.3.3 退火对Ta_2O_5 薄膜微结构特性的影响 |
| 4.3.4 退火对Ta_2O_5 薄膜力学特性的影响 |
| 4.4 退火对TiO_2 薄膜性能影响研究 |
| 4.4.1 退火对TiO_2 薄膜光学常数的影响 |
| 4.4.2 退火对TiO_2 薄膜应力特性的影响 |
| 4.4.3 退火对TiO_2 薄膜微结构特性的影响 |
| 4.5 热等静压和退火后处理方法对比研究 |
| 4.5.1 热等静压和退火对Ta_2O_5 薄膜特性的影响 |
| 4.5.2 热等静压和退火对HfO_2 薄膜特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超宽带高反射薄膜设计与制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带反射镜面形和吸收调控设计 |
| 5.2.1 低面形畸变宽带反射镜设计方法 |
| 5.2.2 基于吸收损耗控制的超宽带高反射薄膜设计 |
| 5.3 低面形畸变宽带反射镜制备实验 |
| 5.3.1 多层膜制备及光学性能测试 |
| 5.3.2 面形精度测试 |
| 5.4 超宽带反射镜的制备及性能测试 |
| 5.4.1 超宽带反射镜薄膜的设计 |
| 5.4.2 超宽带反射镜薄膜的制备及后处理 |
| 5.4.3 超宽带反射镜薄膜光谱测试 |
| 5.4.4 超宽带反射镜薄膜吸收损耗测试 |
| 5.4.5 超宽带反射镜薄膜面形精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多谱段晶体减反射薄膜设计与制备研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 磷锗锌晶体特性 |
| 6.3 激光损伤的抑制 |
| 6.3.1 激光作用下温度场分布计算 |
| 6.3.2 高抗激光损伤减反射薄膜设计 |
| 6.4 ZGP晶体减反射薄膜制备 |
| 6.4.1 ZGP晶体表面处理 |
| 6.4.2 多谱段减反射薄膜制备 |
| 6.5 ZGP晶体减反膜测试 |
| 6.5.1 ZGP晶体镀膜光谱性能测试 |
| 6.5.2 ZGP晶体镀膜元件损伤测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）基于阵列滤光片的红外多光谱相机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 长波红外成像光谱技术的发展历史及国内外研究进展 |
| 1.3 成像光谱仪的发展趋势 |
| 1.4 论文的主要内容及章节安排 |
| 2 理论基础及系统设计 |
| 2.1 光谱成像系统的基础理论 |
| 2.1.1 光谱成像系统的工作原理 |
| 2.1.2 光谱成像系统技术分析 |
| 2.2 系统设计 |
| 2.2.1 多光谱成像系统的指标要求、参数计算及材料分析 |
| 2.2.2 光谱成像系统设计 |
| 2.2.3 系统优化结果及评价 |
| 2.2.4 微透镜阵列、阵列滤光片的结构设计及制作参数确定 |
| 3 阵列滤光片设计 |
| 3.1 基于微结构的阵列滤光片设计 |
| 3.1.1 阵列微孔的滤光原理及仿真方式 |
| 3.1.2 结构、材料对比和尺寸优化 |
| 3.1.3 设计结果 |
| 3.2 基于F-P腔的阵列滤光片设计 |
| 3.2.1 F-P干涉滤光理论基础 |
| 3.2.2 材料选择 |
| 3.2.3 单层膜工艺实验 |
| 3.2.4 阵列滤光片的膜系设计 |
| 4 阵列滤光片制作及测试 |
| 4.1 基于微结构的阵列滤光片制作及测试 |
| 4.1.1 飞秒激光法 |
| 4.1.2 聚焦离子束刻蚀法 |
| 4.1.3 光刻法 |
| 4.2 基于F-P腔阵列滤光片的制作及测试 |
| 4.2.1 组合套镀法实现腔层调控 |
| 4.2.2 离子束辅助沉积制备窄带滤光片工艺 |
| 4.2.3 滤光片测试及结果 |
| 5 多光谱成像系统的搭建及验证 |
| 5.1 仿真成像验证 |
| 5.2 系统搭建及成像验证 |
| 5.2.1 系统搭建 |
| 5.2.2 成像验证 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
（4）聚碳酸酯高强度超低减反射膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 减反射膜的研究现状 |
| 1.3 薄膜厚度均匀性的研究现状 |
| 1.3.1 电子束蒸发薄膜厚度均匀性的研究现状 |
| 1.3.2 磁控溅射蒸发薄膜厚度均匀性的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 光学薄膜设计理论 |
| 2.1 薄膜的矩阵计算 |
| 2.2 有效界面法 |
| 2.3 薄膜材料折射率的拟合计算 |
| 2.4 膜系设计的优化方法 |
| 第3章 电子束蒸发凹面超低减反射膜的制备 |
| 3.1 超低减反射膜膜系设计 |
| 3.2 超低减反射膜的制备技术研究 |
| 3.3 电子束蒸发凹面薄膜厚度均匀性的改善 |
| 第4章 磁控溅射凸面高强度减反射膜的制备 |
| 4.1 高强度减反射膜膜系设计 |
| 4.2 高强度减反射膜的制备 |
| 4.3 磁控溅射凸面薄膜厚度均匀性的改善 |
| 第5章 减反射膜的环境测试与分析 |
| 5.1 减反射膜环境适应性测试 |
| 5.2 减反射膜光谱测试 |
| 5.3 双面减反射膜光谱偏移量测试 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 展望与不足 |
| 参考文献 |
| 硕士期间的学术成果 |
| 致谢 |
（5）光学薄膜技术中的基片与薄膜热力学匹配问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 薄膜热力学的研究进展 |
| 1.2.1 薄膜-基底系统的失效行为 |
| 1.2.2 应力的作用方向 |
| 1.2.3 薄膜应力的分类 |
| 1.2.4 薄膜的附着力分类 |
| 1.3 薄膜的热力学性能测量 |
| 1.3.1 曲率测量法 |
| 1.3.2 鼓泡实验法 |
| 1.3.3 纳米压痕法 |
| 1.3.4 X射线衍射 |
| 1.3.5 梁弯曲法 |
| 1.4 薄膜-基片系统的应力匹配 |
| 1.4.1 选择沉积方法 |
| 1.4.2 调节沉积参数 |
| 1.4.3 膜层之间的应力匹配 |
| 1.4.4 添加缓冲层 |
| 1.4.5 基片面形补偿 |
| 1.4.6 热退火 |
| 1.5 本文的研究目的及主要内容 |
| 第2章 光学薄膜热力学匹配理论基础 |
| 2.1 光学薄膜的应力 |
| 2.1.1 stoney公式 |
| 2.1.2 周期多层膜的双轴合力 |
| 2.1.3 多层膜的热应力 |
| 2.1.4 薄膜边缘附近的应力集中 |
| 2.2 光学薄膜的断裂理论 |
| 2.2.1 断裂准则 |
| 2.2.2 残余应力引起的薄膜脱层 |
| 2.2.3 残余应力引起的薄膜开裂 |
| 2.2.4 裂纹的扩展类型 |
| 2.2.5 断裂能的影响因素 |
| 2.3 光学薄膜的附着力 |
| 2.3.1 薄膜的附着机理 |
| 2.3.2 改善附着力的方法 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 多层膜的热应力分布 |
| 3.1 样品制备及性能测试方法 |
| 3.1.1 样品制备 |
| 3.1.2 样品性能测试 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.3 热力学匹配讨论 |
| 3.3.1 有限元建模 |
| 3.3.2 热应力匹配分析 |
| 3.3.3 厚度和模量的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 光学薄膜热力学参数的测量 |
| 4.1 样品制备 |
| 4.1.1 离子束辅助沉积样品制备 |
| 4.1.2 离子束溅射沉积样品制备 |
| 4.1.3 热蒸发沉积样品制备 |
| 4.2 椭偏法测量薄膜热膨胀系数原理 |
| 4.3 平台搭建及测量方法 |
| 4.3.1 平台搭建 |
| 4.3.2 测量方法 |
| 4.3.3 拟合模型 |
| 4.3.4 重复测量精度 |
| 4.4 测量结果及讨论 |
| 4.4.1 热膨胀系数测量结果 |
| 4.4.2 折射率温度系数 |
| 4.4.3 实验过程中的应力现象 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 光学薄膜与基片匹配材料的选择 |
| 5.1 常用材料的热力学特性 |
| 5.1.1 常用光学基片 |
| 5.1.2 金属薄膜 |
| 5.1.3 氧化物薄膜 |
| 5.1.4 氟化物和硫化物薄膜 |
| 5.2 TiO_2/Al_2O_3红外长波通滤光片匹配 |
| 5.3 Ta_2O_5/SiO_2可见增透膜匹配 |
| 5.4 三波段望远物镜减反膜 |
| 第6章 中波红外滤光片的热力学匹配 |
| 6.1 带通滤光片的设计原理 |
| 6.2 应力匹配 |
| 6.2.1 材料选择 |
| 6.2.2 TiO_2/Al_2O_3样品的设计和制备 |
| 6.2.3 ZnSe/YbF_3样品的设计和制备 |
| 6.2.4 Ge/Al_2O_3样品的设计和制备 |
| 6.2.5 结果分析和讨论 |
| 6.3 透过率改善 |
| 6.3.1 混合沉积法 |
| 6.3.2 双面膜系匹配 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 对今后工作的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）金属网栅红外窗口薄膜的设计与制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电磁屏蔽薄膜的研究现状 |
| 1.2.1 金属网栅的应用 |
| 1.2.2 国内外发展现状 |
| 1.3 红外增透膜的应用与现状 |
| 1.3.1 红外增透膜的应用 |
| 1.3.2 国内外发展现状 |
| 1.4 本文的主要研究 |
| 1.4.1 总体研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 章节安排及内容 |
| 2 薄膜性能的表征 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 薄膜光学常数表征 |
| 2.3 网栅薄膜的电磁屏蔽效能表征 |
| 2.4 薄膜光谱特性表征 |
| 2.5 薄膜厚度表征 |
| 2.6 小结 |
| 3 电磁屏蔽薄膜的设计与制备 |
| 3.1 电磁屏蔽薄膜的设计理论 |
| 3.2 电磁屏蔽特性仿真 |
| 3.2.1 金属网栅的光学特性 |
| 3.2.2 金属网栅的电磁屏蔽特性 |
| 3.3 金属网栅薄膜的制备 |
| 3.3.1 网栅薄膜的光刻工艺 |
| 3.3.2 金属网栅薄膜的制备工艺 |
| 3.4 金属网栅的光谱及屏蔽效能测试 |
| 3.4.1 金属网栅薄膜的光谱特性 |
| 3.4.2 金属网栅的电磁屏蔽效能 |
| 3.5 小结 |
| 4 红外增透膜的设计与制备 |
| 4.1 红外减反射膜的设计理论 |
| 4.2 红外增透膜的膜系设计 |
| 4.2.1 膜料与基底的选择 |
| 4.2.2 单层膜制备 |
| 4.2.3 红外增透膜的膜系设计 |
| 4.3 红外增透膜的制备 |
| 4.3.1 薄膜制备 |
| 4.3.2 红外增透膜的优化 |
| 4.4 红外增透膜的光谱特性 |
| 4.4.1 ZnSe/YF_3 组合膜系光谱特性 |
| 4.4.2 ZnSe/BaF_2 组合膜系光学特性 |
| 4.4.3 ZnSe/BaF_2 组合膜系性能优化 |
| 4.5 小结 |
| 5 兼容电磁屏蔽红外窗口薄膜器件的研制 |
| 5.1 薄膜器件的膜层结构 |
| 5.2 薄膜器件光谱-屏蔽性能 |
| 5.2.1 红外窗口薄膜器件的光谱特性 |
| 5.2.2 薄膜器件的电磁屏蔽效能 |
| 5.3 其它性能 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（7）激光薄膜的离子束辅助沉积及后处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光薄膜研究方面 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 提高激光薄膜损伤阈值的措施 |
| 1.3 离子束在薄膜工艺中的应用 |
| 1.3.1 离子束辅助沉积 |
| 1.3.2 离子束处理 |
| 1.4 主要工作 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 总体研究思路 |
| 1.5 章节安排及内容 |
| 2 薄膜性能表征 |
| 2.1 薄膜光学性能的表征 |
| 2.1.1 薄膜光学常数的表征 |
| 2.1.2 薄膜光谱的表征 |
| 2.2 薄膜激光损伤特性的表征 |
| 2.2.1 薄膜激光损伤阈值测试系统 |
| 2.2.2 激光损伤阈值的检测方法 |
| 2.3 薄膜表面质量的表征 |
| 2.4 小结 |
| 3 离子束基片清洗对薄膜性能的影响 |
| 3.1 实验条件 |
| 3.1.1 实验设备 |
| 3.1.2 实验参数 |
| 3.2 离子束基片清洗对成膜性能的影响 |
| 3.2.1 离子束基片清洗去除表面残留 |
| 3.2.2 对薄膜光学常数的影响 |
| 3.2.3 对薄膜表面粗糙度的影响 |
| 3.3 离子束基片清洗对薄膜激光损伤特性的影响 |
| 3.3.1 对薄膜激光损伤阈值的影响 |
| 3.3.2 对薄膜激光损伤形貌的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 薄膜沉积过程中的离子束辅助效应 |
| 4.1 离子与膜层的作用机理 |
| 4.2 离子束辅助沉积对薄膜性能的影响 |
| 4.2.1 实验条件 |
| 4.2.2 离子束辅助对薄膜光学性能的影响 |
| 4.2.3 离子束辅助对激光损伤阈值的影响 |
| 4.3 离子能量对薄膜性能的影响 |
| 4.3.1 实验条件 |
| 4.3.2 对薄膜光学常数的影响 |
| 4.3.3 对薄膜激光损伤阈值的影响 |
| 4.4 不同沉积温度对离子束辅助沉积薄膜的影响 |
| 4.4.1 薄膜样品的制备 |
| 4.4.2 不同沉积温度对薄膜光学常数的影响 |
| 4.4.3 不同沉积温度对ZnS薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4.4 不同沉积温度对ZnS薄膜激光损伤阈值的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 离子束后处理 |
| 5.1 离子束后处理对单层ZnS薄膜的影响 |
| 5.1.1 薄膜样品的制备 |
| 5.1.2 薄膜的光学常数 |
| 5.1.3 薄膜表面形貌 |
| 5.1.4 薄膜激光损伤阈值 |
| 5.2 栅网材料对单层ZnS薄性能的影响 |
| 5.2.1 栅网材料对薄膜光学性能的影响 |
| 5.2.2 薄膜表面形貌分析 |
| 5.2.3 栅网材料对薄膜激光损伤特性的影响 |
| 5.3 两种不同后处理方式对薄膜的影响 |
| 5.3.1 薄膜样品的制备 |
| 5.3.2 不同脉冲数和能级激光辐照下薄膜的光学常数 |
| 5.3.3 不同激光能量下薄膜的的损伤形貌 |
| 5.3.4 激光辐照后的表面粗糙度 |
| 5.3.5 不同激光能量辐照后薄膜的损伤阈值 |
| 5.4 小结 |
| 6 多层介质膜的离子束辅助沉积 |
| 6.1 窄带滤光膜的离子束辅助沉积 |
| 6.1.1 膜料优选 |
| 6.1.2 膜系设计 |
| 6.1.3 离子束辅助沉积窄带滤光膜 |
| 6.2 离子束后处理对多层介质滤光膜的影响 |
| 6.2.1 样品制备 |
| 6.2.2 离子束处理对窄带滤光膜光谱的影响 |
| 6.2.3 离子束后处理对薄膜激光损伤阈值的影响 |
| 6.3 小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（8）宽光谱高分辨率光学遥感监测系统薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海洋遥感探测进展 |
| 1.2.2 国内外光学薄膜的研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要目的和主要内容 |
| 第2章 光学薄膜基础理论 |
| 2.1 光学薄膜理论基础 |
| 2.1.1 单层介质膜的特性计算 |
| 2.1.2 多层光学薄膜的计算 |
| 2.2 对称膜堆 |
| 2.3 光学薄膜设计理论 |
| 第3章 膜系结构设计 |
| 3.1 基底与薄膜材料的研究 |
| 3.1.1 红外基底材料 |
| 3.1.2 基底材料的选择 |
| 3.1.3 沉积材料的选择 |
| 3.2 薄膜材料拟合方法的研究 |
| 3.3 膜系设计 |
| 3.3.1 分光镜的设计 |
| 3.3.2 反射镜的设计 |
| 3.3.3 窗口镜的设计 |
| 第4章 薄膜制备技术研究 |
| 4.1 薄膜沉积与监控方法研究 |
| 4.1.1 薄膜沉积方法 |
| 4.1.2 薄膜监控方法 |
| 4.2 薄膜沉积工艺 |
| 4.3 薄膜均匀性研究 |
| 4.4 薄膜沉积工艺流程 |
| 第5章 测试与工艺改进 |
| 5.1 光谱测试与分析 |
| 5.1.1 分光镜的测试与分析 |
| 5.1.2 窗口镜的测试 |
| 5.1.3 反射镜的测试 |
| 5.2 盐雾试验 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（9）1.2-3μm波段激光薄膜滤光片的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 膜料选取及膜系设计 |
| 1.2.2 薄膜膜料对激光损伤阈值的影响 |
| 1.2.3 制备工艺对激光损伤阈值的影响 |
| 1.2.4 后续工艺对激光损伤阈值的影响 |
| 1.3 主要工作 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究流程 |
| 1.4 小结 |
| 2 光学薄膜特性表征 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 薄膜光学常数表征 |
| 2.3 薄膜透过率表征 |
| 2.4 激光损伤阈值的测量 |
| 2.4.1 激光损伤阈值测量系统 |
| 2.4.2 激光损伤阈值的检测方法 |
| 2.5 小结 |
| 3 单层膜的制备及光学性能研究 |
| 3.1 膜料选取 |
| 3.2 薄膜制备沉积技术 |
| 3.2.1 离子束辅助沉积技术 |
| 3.2.2 镀膜设备 |
| 3.3 薄膜制备流程及工艺 |
| 3.3.1 制备流程 |
| 3.3.2 制备工艺 |
| 3.4 高折射率材料的光学性能测试 |
| 3.4.1 光学常数 |
| 3.4.2 透过率光谱 |
| 3.5 低折射率材料的光学性能测试 |
| 3.5.1 光学常数 |
| 3.5.2 透过率光谱 |
| 3.6 小结 |
| 4 滤光片的设计与制备 |
| 4.1 设计技术指标 |
| 4.2 膜系设计 |
| 4.2.1 长波通滤光片的初始设计及优化 |
| 4.2.2 多层膜的电场强度优化设计 |
| 4.2.3 减反射薄膜的初始设计及优化 |
| 4.3 长波通滤光片的制备及性能 |
| 4.3.1 ZnS/MgF_2多层膜光学性能 |
| 4.3.2 激光损伤特性测试与分析 |
| 4.3.3 其他膜料组合的性能 |
| 4.4 减反射膜的制备及性能 |
| 4.4.1 ZnS/MgF_2多层膜的光学性能 |
| 4.4.2 其他膜料组合的光学性能及综合分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 后续处理对薄膜激光损伤阈值的影响 |
| 5.1 提高光学薄膜损伤阈值的途径 |
| 5.2 离子后处理 |
| 5.3 退火处理 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）复合微结构薄膜吸收及红外发射率性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微结构薄膜的发展综述 |
| 1.2 复合微结构薄膜在红外增透膜中的应用研究 |
| 1.3 复合微结构薄膜在金属/介质多层膜结构中的研究 |
| 1.4 发射率的研究背景 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 复合微结构薄膜的制备方法与表征手段 |
| 2.1 复合微结构薄膜制备方法 |
| 2.2 薄膜制备过程中的膜厚控制技术 |
| 2.3 复合微结构薄膜的表征手段 |
| 2.3.1 复合微结构薄膜的光谱特性表征 |
| 2.3.2 复合微结构薄膜的红外发射率表征 |
| 2.3.3 复合微结构薄膜的微结构形貌表征 |
| 第三章 近红外增透膜的自动优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 膜料的选择 |
| 3.3 近红外增透膜的优化设计 |
| 3.3.1 近红外增透膜的初次优化设计 |
| 3.3.2 近红外增透膜的再次优化设计 |
| 3.4 偏振特性测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 一种低发射率的红外增透膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 膜系设计 |
| 4.3 薄膜制备 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 单/双面红外增透膜的光学特性 |
| 4.4.2 双面红外增透膜的偏振相关光学性质 |
| 4.4.3 不同温度下双面红外增透膜的发射率 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 金属/介质膜 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属/介质膜的透光性 |
| 5.3 金属/介质膜的吸收 |
| 5.4 金属/介质膜的角度不敏感研究 |
| 5.4.1 角度不敏感金属/介质膜的设计 |
| 5.4.2 角度不敏感金属/介质膜的制备与实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
四、硫化锌基底上减反膜的镀制（论文参考文献）
- [1]硫系玻璃基底高强度防潮红外增透与保护膜的研制[D]. 黄宏宇. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]离子束溅射沉积多波长激光薄膜研究[D]. 王利栓. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]基于阵列滤光片的红外多光谱相机研究[D]. 张袆袆. 西安工业大学, 2021(02)
- [4]聚碳酸酯高强度超低减反射膜的研究[D]. 魏博洋. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]光学薄膜技术中的基片与薄膜热力学匹配问题研究[D]. 田晓习. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [6]金属网栅红外窗口薄膜的设计与制备[D]. 王建. 西安工业大学, 2020(04)
- [7]激光薄膜的离子束辅助沉积及后处理技术研究[D]. 李绵. 西安工业大学, 2020
- [8]宽光谱高分辨率光学遥感监测系统薄膜的研究[D]. 于雪冰. 长春理工大学, 2020(01)
- [9]1.2-3μm波段激光薄膜滤光片的研制[D]. 李候俊. 西安工业大学, 2019(03)
- [10]复合微结构薄膜吸收及红外发射率性质研究[D]. 董超. 河南师范大学, 2018(01)