光學薄膜技術的案例
第二十二屆江蘇省光學薄膜技術交流會在南京順利召開
五月的南京夏意盎然，由江蘇省光學學會主辦，薄膜光學技術專業委員會承辦，南京波長光電科技股份有限公司協辦的“第二十二屆江蘇省光學薄膜技術交流會”于2023年5月26日在南京順利召開了！
來自江蘇、上海、浙江、吉林、天津、北京、廣東、四川等地的專家、企業代表等百余人參加了本次會議。江蘇省光學學會副理事長、薄膜光學專委會主任查家明出席會議并致歡迎詞，南京波長光電科技股份有限公司總經理吳玉堂先生代表協辦方進行了致辭，江蘇省光學學會的領導也進行了相關致辭！
本次會議特別邀請了同濟大學先進技術研究院院長、精密光學工程技術研究所創始人王占山先生作題為《精密光學薄膜技術及其產業發展展望》的報告，還特邀了浙江大學光電學院教授/博士生導師沈偉東先生作了題為《超低反射減反射膜研制》的報告，天津津航技術物理研究所研究員季一勤先生作了主題為《硫系鍍膜表面鍍膜》的報告，以及西南技術物理研究所研究員馬孜先生作主題為《光學薄膜的納米壓痕技術》的報告。
此外，會議還邀請到在薄膜光學技術研究、制備技術、解決方案等方面做出出色工作的研究員、教授，技術工程師等等作了各種各樣的報告。精彩的報告引起了參會代表的反響，在現場參會代表對相關主題的報告進行了積極提問和交流。
在此之前，“江蘇省光學薄膜技術交流會”成功舉辦了21屆，已經成為江蘇省光學界一個品牌性學術活動。通過光學薄膜技術交流會這個平臺，會議增進了圈內代表的友誼，為很好地溝通交流提供了一個好的機會。此外本次會議也把技術交流和產品展示很好地融合在了一起。會議的規模和影響力在逐年擴大，為薄膜光學技術和制造能力的提高起到了積極推動作用，為江蘇省乃至全國光學相關領域的產研搭建了高質量的交流平臺。
展開 我國光學薄膜精密微復制技術取重要突破 破國外壟斷
新華社武漢11月10日電（記者譚元斌）經過3年科技攻關，我國光學薄膜精密微復制技術取得重大突破，成功打破國外技術壟斷。這是記者10日從湖北省國防科工辦和湖北航天化學技術研究所獲得的消息。
據介紹，光學薄膜精密微復制技術是在光學薄膜基材表面精密涂布特定配方樹脂，然后在擁有特定設計納微尺度幾何結構的雕刻輥上成型的技術。其廣泛應用于液晶平板顯示器背光模組增亮膜和擴散膜、道路交通標識微棱鏡反光膜、液晶顯示器保護用防反射膜和防窺膜、裸眼3D顯示功能膜以及家電用仿金屬拉絲高光膜等。這些產品附加值高，市場需求大，關鍵技術一直掌握在國外公司手中。
2014至2016年，湖北航天化學技術研究所承擔湖北省重大科技專項“光學薄膜精密微復制工藝制備關鍵技術開發及應用”，先后開展了結構設計、刻印樹脂配方研究和涂布工藝研究，近日已通過湖北省科技廳驗收。
湖北航天化學技術研究所相關負責人說，他們設計出特殊表面涂層微結構，開發出特殊刻印涂層樹脂配方，在光學薄膜刻印涂層背面采用防眩、防劃傷或防靜電處理，提高產品收益率20%以上，極大地提高了我國新材料產業鏈科技水平。
據介紹，目前，這項技術已在重要國防項目中得到應用，申報發明專利10件。
展開 漲技術了！原來它們是造成光學薄膜損傷的影響因素
今天為大家分享一下關于造成光學薄膜損傷影響因素的內容，歡迎大家學習一下哦！
薄膜厚度
隨著光學薄膜的厚度增加，LIDT會迅速減小。首先，光學薄膜中可能出現的駐波場分布直接受光學薄膜厚度大小的影響，從前面的分析可知，激光與薄膜相互作用的場效應首先發生在靠近空氣的幾個膜層厚度中；其次，由于應力的累積效應，單一膜層內的應力總是會隨著膜層數目的增加而增加：最后，雜質缺陷吸收的概率隨著光學薄膜的厚度逐漸增大而增加，導致吸收源變多，從而使薄膜更易于發生損傷。
薄膜內雜質缺陷
對于一般的電介質光學薄膜來說，非線性吸收效應作用不大，此時光學薄膜中的雜質缺陷是導致激光破壞的重要因素。鍍膜前對基底的加工、清洗、處理等過程會不可避免地引入雜質：蒸發鍍膜過程中，往往在鍍膜材料中會形成雜質，主要有異于原材料的污染介質、膜層非正常生長而形成的結瘤和微孔以及材料非正常結合的覆蓋物等。由于雜質缺陷在光學薄膜中的存在，增大了激光作用時被損傷破壞的可能，降低了光學薄膜的LIDT。另外，作為吸收激光能量的潛在熱源，膜層內雜質區域熱量的異常吸收和積累總是會引起局部區域材料體積膨脹，膜層內部產生應力，進而發生損傷。
薄膜制備工藝
由于光學薄膜的沉積技術、制備原理、方法和工藝的不同，導致薄膜特性差異明顯，如微觀結構不同、折射率等光學參數不同、雜質缺陷的引入量不同等，這些因素都會影響薄膜的激光損傷破壞機理和過程，因此有不同的破壞閾值。對于蒸鍍法，適當增大沉積速率會促使薄膜向著顆粒細小且致密的方向生長形成膜層，增大了薄膜的折射率。而薄膜的晶粒尺寸、吸收效應和殘余應力都會隨沉積溫度的升高而變大，這些都會減小薄膜的LIDT。例如，離子束輔助沉積最突出的特點是使薄膜變得致密，有利于提高LIDT。
展開 鈦酸鑭光學特性-鈦酸鑭光學特性 在薄膜技術領域
鈦酸鑭光學特性
在薄膜技術領域，損耗吸收低、機械性能優良、易于制備，性能穩定的鍍膜材料一直是工藝和設計人員的首選材料。鈦酸鑭(H4)薄膜在此方面顯示出無比優越的性能，研究表明，該薄膜具有良好的工藝穩定性，無論是室溫還是加熱沉積，或者無論蒸鍍過程中充氧多少(甚至不充氧)，蒸發束流高低，其折射率變化均不大，消光系數極小，激光損傷閾值穩定。該材料是由氧化鈦和氧化鑭合成得到的，其化學成分為LaTiO3，光譜透明區為360~7 000 nm，是一種極具發展前途的光學鍍膜材料。
鑒于鈦酸鑭薄膜具有損耗吸收小、易于制備，性能穩定的優良特性，可作為激光薄膜制備的一種優良鍍膜材料，因而具有極大的發展潛力。同時，不同波長的激光輻照處理，會對薄膜的不同性能改善起到意想不到的效果。
愛特斯專業生產鈦酸鑭，主要有燒結顆粒和晶體顆粒，純度可以達到99.99%以上，鈦酸鑭為鈦和鑭的混合物，10年以上的生產經驗，品質穩定，技術過硬，遠銷歐美、日韓、東南亞等國家。
鈦酸鑭在薄膜技術領域，損耗吸收低、機械性能優良、易于制備，性能穩定，光譜透明區為360~7 000 nm
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光學膜｜住友化學運用AI和轉基因微生物技術制造高功能薄膜
CINNO Research產業資訊，利用生物技術進行化學產品創新生產的時代即將開始。住友化學與一家美國初創公司共同研發了一項技術，使用轉基因微生物生產用于移動終端的高功能薄膜。該技術可望在2021年內應用于主要制造商的移動終端。如果消耗大量能源的化學合成能夠被生物生產所取代，將有助于減少二氧化碳（CO2）的排放。
美國Zymergen和住友化學利用AI和轉基因技術開發的高功能薄膜（照片來源：Zymergen）
根據日媒日本經濟新聞報道，住友化學利用新技術研發的是一種名為Hyaline的薄膜材料。它是一種無色透明樹脂，厚度為幾十微米，可作為智能手機等設備的觸摸面板的薄膜材料。住友化學與位于美國加州的納斯達克上市公司Zymergen共同研發了使用微生物的制造技術。
住友化學公布稱：“Zymergen的數據庫記錄了微生物以糖等物質為食所產生的各種物質數據，通過運用人工智能（AI）和轉基因技術，研發出了Hyaline薄膜材料”。
為了使微生物有效地生產薄膜材料，Zymergen按照人工智能的指令將其進行了基因組編輯操作。如果把這些微生物放在罐子里培養，它們將繼續生產樹脂材料。
展開 Macleod薄膜光學：吸收工具
對于Essential Macleod而言，薄膜材料的消光系數就是與吸收相關的參數。它所代表的損失取決于它的測量方法。因此我們寫了一個光學薄膜
1=R+T+A (1)
如果結果以百分比表示，則左側變為100。這就是設計吸收率的計算方法。
現在讓我們考慮一層厚度為dt的薄層埋在膜層內。每單位面積薄層中的功率損失將是凈入射輻照度（Ienter）和凈出射輻照度（Iexit）之間的差值。這可以通過各種方式進行操作。
將入射到整個涂層上的輻射強度設為Iincidence，薄片的吸收率為dA，勢吸收率為da。則
（2）
（3）
然后，膜層中的總吸收率簡單地是（2）在膜厚度上的積分。
圖1顯示了使用具有無吸收低折射率材料（SiO2）和輕微吸收的高折射率材料（TiO2）薄膜的窄帶濾光片的一些結果。電場分布的平方很好地解釋了吸收率變化。勢吸收率幾乎相同，因為反射率為零，但膜層前面部分的吸收降低了墳墓上的Ienter的值，因此膜層后部的吸收率逐漸增加。
圖1.具有吸收高折射率材料和無吸收低折射率材料的窄帶濾光片的計算。由于反射率為零，吸收率和勢吸收率幾乎相同。
展開 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振分析器
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
展開 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說明了VirtualLab Fusion中內置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說明了在VirtualLab Fusion中實現的橢圓偏振分析器在文獻中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
展開 VirtualLab Unity光學薄膜設計流程演示
鑒于篇幅，全文內容，請點此下載：VirtualLab Unity光學薄膜設計流程演示.pdf
Techwiz LCD 1D：光學薄膜設計與分析
為了解決這個問題，我們提供光學分析功能，用于分析外部光源的反射率
和顏色輪廓圖。
[NEWSLETTER] 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說明了VirtualLab Fusion中內置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說明了在VirtualLab Fusion中實現的橢圓偏振分析器在文獻中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
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Techwiz LCD 1D：光學薄膜設計與分析
偏光片是用二向色染料染色聚乙烯醇基薄膜，然后拉伸制成的。然后，TAC(三乙酰纖維素)附著在偏光片的頂部作為保護膜。PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)作為TAC薄膜的替代品，雖然性價比高，但它存在嚴重的光學問題，如色差和高遲滯性。為了解決這些問題，我們使用Techwiz LCD 1D提供基于相差的顏色分析。
Techwiz LCD 1D：光學薄膜設計與分析
為了解決這個問題，我們提供光學分析功能，用于分析外部光源的反射率
和顏色輪廓圖。
VirtualLab Unity光學薄膜設計流程演示
鑒于篇幅，全文內容，請點此下載： VirtualLab Unity光學薄膜設計流程演示.pdf
面向光柵薄膜光學性能探究的Rsoft建模與仿真
光柵薄膜被廣泛運用于光伏發電，光學薄膜和減反射涂層的場景中。不同的光柵尺寸設置可以達到不同的減反射效果。本案利用Rsoft軟件介紹光柵薄膜的建模與仿真。
1. 新建仿真模塊
Simulation tool選擇DiffractionMOD，即衍射模塊求解工具。由于目標模型是周期性光柵結構，一次仿真Dimension選擇2D。
2. 添加模型結構幾何體
點擊segment后在需要建立的位置畫出該幾何體的大致樣子，主要是確定幾何體的兩個端位置。
右擊生成的幾何體，具體編輯其尺寸和材料屬性。在模塊尚未引入任何材料的前提下，需要添加接下來使用的材料。點擊Materials控件，進入編輯材料。
本模型中光柵基底為Si材料，光柵為InP材料，因此需要在材料庫中查詢半導體材料。雙擊semiconductor后展開材料庫，依次點擊選擇InP和Si后，點擊右方Use Material，將兩種材料引入模型。
在幾何體上依次編輯材料下拉框選擇屬性。
材料屬性定義完成后繼續定義幾何體尺寸。
*注意Rsoft軟件中長度單位默認為um。
3. 定義全局變量
在Rsoft中，一種方便確定各數值大小的方法是定義全局變量，使用全局變量進行數值大小確定，在依賴性較強的設置中非常實用。
點擊Edit Symbols，添加變量名稱和數值。
點擊New symbol后編輯變量名稱name和表達式。這里需要定義光柵常數即用period周期值表示，本案中設為1um。
4. 設定光柵和基底的寬度
同樣分別右擊光柵和基底，在Component Width中輸入該式。注意本案中光柵常數為1um，光柵寬為0.5um。
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