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光学薄膜的应用领域及分类

2022-4-2 15:42| 发布者：Davis| 查看：1842| 评论：0|原作者: 镀膜行业交流

摘要：本文介绍了光学薄膜的应用领域和分类，包括在光学仪器、照明设备、农业生产设施等方面的应用。常见的光学薄膜有减反射膜、高反射膜、分光膜、滤光膜和宽带通滤光膜等。其中应用最广泛的是减反射膜，在眼镜等日常生活中广泛使用，而宽带通滤光膜则被用于制造低辐射玻璃（LOW-E玻璃）。

光学薄膜，就是利用薄膜对光的作用而进行工作的一种功能性薄膜。作为一种重要的光学元件，它广泛地应用于现代光学、光电子学、光学工程以及其他相关的科学技术领域。下面我们一起了解一下光学薄膜的应用领域及分类。

光学薄膜的应用前景

由于光学薄膜具有良好的性能，使其不仅可以应用在光学领域中，我们生活中的各个领域都有应用，我们的手机电脑屏幕，眼镜外层的薄膜，光学器件和光通信中的应用更是不胜枚举。现在光学薄膜在国防中的应用范围也在逐渐扩宽，如导弹卫星中的激光器，滤光片;军用的传感器，警戒系统，上面都镀有光学薄膜。

1、光学薄膜应用于光学仪器

很多光学仪器的透镜上都镀有光学薄膜。望远镜的透镜上不镀光学薄膜，则当光线照射到镜片上时，某些波长的光反射时会发生干涉相长，使反射光的强度增强，透射光减弱，而且其他的光会产生互补色，会影响望远镜的成像。

光学薄膜可以改变光线的透光率，使反射过大的光透射增强，提高透光率，这时候用的就是增透膜。可以用控制薄膜的厚度来控制使哪些波长的光透射增强还是反射增强。在镜片上镀膜不仅可以提高望远镜的成像质量，还使望远镜对各种环境的适用性增强，如雪地，反射光太强会使望远镜成像色彩暗淡失真，色差严重，在望远镜上镀上红膜就会很好的解决这些问题。

2、光学薄膜应用于照明设备

光学薄膜在照明设备中有广泛的应用，如白炽灯，低压钠灯等，可以使照明设备更加的节能。大多都是在灯的表面镀上一层对红外光反射很强的增反膜，当光照射在其上时发生干涉相长，增强了反射光以使透射光减弱，从而使得可见光的透射增强。

这样不仅可以节约能源又可以改变光谱的能量分布，使能量主要分布在可见光上，极少分布在红外光上，甚至可以使红外光上的能量为零，所以镀膜的灯要比不镀膜的亮。其中白炽灯大多用的二氧化锡薄膜或银膜，钠灯用的是二氧化硅膜。

3、光学薄膜应用于农业生产设施

光学薄膜不仅可以应用在光学系统中，在其他领域也有诸多应用，如农业领域。我们都知道光照对于农业生产的重要作用，随着科学技术的发展，很多农业种植不再像过去对天气和季节的依赖性那么强，很多水果和蔬菜都是在大棚中种植。

为了更好的利用光照，发明了一种遮阳节能帘膜，就是利用了光学薄膜技术。当夏季大棚内的温度过高不适于植物生长时，遮阳膜会反射掉一些红外辐射，减弱光照强度，从而使大棚内温度下降。当冬季温度过低时，遮阳膜会把地表辐射出来的热量反射回来，阻止热量从大棚中散发出去，以使大棚内的温度升高，这样就不需要人工给大棚进行那么多的加热，节约了能源。现在已经研制出了新型的遮阳节能帘膜，在高分子材料上镀制的铝膜，节能性能，和调节温度作用更好，已达到了国际先进水平。

常用的光学薄膜

1、减反射膜

是应用最广泛的光学薄膜，它可以减少光学表面的反射率而提高其透射率。对于单一波长，理论上的反射率可以降到零，透射率为100%;对于可见光谱段，反射率可以降低到0.5%，甚至更低，以保证一个由多个镜片组成的复杂系统有足够的透射率和极低的杂散光。现代光学装置没有一个是不经过减反处理的。由于其具有极低的反射率和鲜艳的表面颜色，现代人们日常生活中的眼镜普遍都镀有减反射膜。

2、高反射膜

能将绝大多数入射光能量反射回去。当选用介质膜堆时，由于该光学薄膜的损耗极低，随着膜层数的不断增加，其反射率可以不断地增加(趋近于100%)。这种高反射膜在激光器的制造和激光应用中都是必不可少的。

3、能量分光膜

可将入射光能量的一部分透射，另一部分反射分成两束光，最常用的是T：R=50：50的分光膜。

4、光谱分光膜

可将入射光中一部分光谱的能量透射，另一部分光谱的能量反射。将长波能量反射、短波能量透射的叫做短波通截止滤光膜;将长波能量透射、短波能量反射的叫长波通截止滤光膜。利用它们可以把一束光分成不同颜色的多束光。例如把一束光分成红、绿、蓝三原色，任何一种色光都可以通过这三种颜色的合成来获得。这种颜色分光膜在光电的彩色行业，诸如彩色摄影、彩色电视、彩色投影、彩色印刷等领域都是不可缺少的。

5、宽带通滤光膜

最近最成功的应用，是用于制造低辐射玻璃(LOW-E玻璃)，可以用于发展一种反射热能量而又可透过太阳光的建筑窗口玻璃。这在能源费用不断上涨的今天，光学薄膜必将发展成一个大的产业。

由此可见，光学薄膜在光学装置中起到了重要的作用，我们甚至可以认为，没有光学薄膜就没有近代光学系统。光学薄膜的应用领域也随着科学技术的发展而不断发展，光学薄膜与光电子薄膜结合，与能源、环保等其他新技术结合，除了不断地创造着新概念、新应用外，还会不断地产生新兴产业，推动着光学薄膜朝着更宽广的范围、更纵深的领域发展。

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