光學(xué)鍍膜習(xí)題

1、精品文檔1、在膜系中，光學(xué)厚度為四分之一長(zhǎng)中心波長(zhǎng)的膜層，對(duì)中心波長(zhǎng)的反射率沒有影響。 這個(gè)膜層稱為虛設(shè)層。2、測(cè)量薄膜器件的反射率、透過率等光譜特性曲線的常用儀器為分光光度計(jì)。3、任何一個(gè)復(fù)雜的薄膜系統(tǒng)，其反射率的計(jì)算問題都可以通過其等效界面對(duì)應(yīng)的等效光學(xué) 導(dǎo)納進(jìn)行計(jì)算。4、偏振中性分束棱鏡的設(shè)計(jì)原理，利用的是光束傾斜入射時(shí)的偏振效應(yīng)。5、在截止濾光片中，通常把抑制短波區(qū)，透射長(zhǎng)波區(qū)的濾光片稱為長(zhǎng)波通濾光片。6、在截止濾光片中，通常把抑制長(zhǎng)波區(qū)，透射短波區(qū)的濾光片稱為短波通濾光片。7、光學(xué)真空鍍膜機(jī)大多數(shù)是熱蒸發(fā)真空鍍膜設(shè)備，主要由三大鄱分組成：真空系統(tǒng)、熱蒸 發(fā)系統(tǒng)、膜厚控制系統(tǒng)。&光學(xué)真

2、空鍍膜機(jī)的膜厚控制系統(tǒng)通常包括光學(xué)膜厚控制儀、石英晶體振蕩膜厚控制儀。9、光學(xué)膜厚控制系統(tǒng)對(duì)膜厚的監(jiān)控是根據(jù)光學(xué)信號(hào)的極值點(diǎn)來判斷膜層厚度。10、石英晶體振蕩膜厚控制系統(tǒng)監(jiān)控膜厚主要是利用了石英晶體的壓電效應(yīng)和質(zhì)量負(fù)荷效 應(yīng)。11、光學(xué)薄膜制備過程中常用的熱蒸發(fā)方式為電阻蒸發(fā)、電子槍蒸發(fā)。12、光學(xué)真空鍍膜機(jī)中用于測(cè)量真空度的儀器是真空計(jì)，包括電偶真空計(jì)和電離真空計(jì)兩種。13、影響薄膜器件光學(xué)性能的膜層光學(xué)參數(shù)是膜層的折射率和厚度，通稱為光學(xué)常數(shù)。14、提高薄膜沉積速率的方法主要有兩種：提高蒸發(fā)源的溫度；增大蒸發(fā)源的面積。15、修正擋板是為了保證不同位置膜層厚度的均勻性。16、薄膜的應(yīng)力包括壓

3、應(yīng)力和張應(yīng)力。17、 在25C條件下，平均自由程 I與壓強(qiáng)P之間的關(guān)系為：pl=O. 667(cm Pa).18、在熱蒸發(fā)制備光學(xué)薄膜的過程中，薄膜的附著力、致密度往往比較差，為了改善薄膜的 品質(zhì)，常采用的方式是離子輔助沉積。19、膜層與基底組合的特征矩陣=rcosd si nd，其中(i)cosEsinlc小 sincos 丿lEsincos 丿稱為膜層的特征矩陣。20、介質(zhì)的光學(xué)導(dǎo)納 丫二N . % 二NYo，其中Yo，稱為自由空間光學(xué)導(dǎo)納。21、Y=HTE,介質(zhì)中沿K0方向傳播的電磁波的磁場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度之比等于所在介質(zhì)的光學(xué)導(dǎo)納。22、對(duì)于無吸收膜系有 T+R=1，對(duì)于有吸收膜系 A+

4、R+T=123、光學(xué)零件的表面反射會(huì)在光學(xué)系統(tǒng)中導(dǎo)致兩個(gè)嚴(yán)重的后果：光能量的損失。使像的亮 度降低。雜散光的干擾會(huì)導(dǎo)致分辨率的降低24、單層增透膜存住問題有哪些？1、v形減反射效果只能實(shí)現(xiàn)單一波長(zhǎng)零反射，色中性差：2、對(duì)于常用的玻璃基低，滿足nf = jnns的膜料不一定存在，很難實(shí)現(xiàn)零反射。25、 反射膜反射帶的帶寬、反射率跟那些因素有關(guān)？這些因素有怎樣的影響效果？與構(gòu)成對(duì)多層膜的兩種膜料的折射率有關(guān)，兩種折射率差值越大，高反射帶越寬。26、 反射帶的油靠寬度、波長(zhǎng)寬度有哪些特點(diǎn)？1、所有高反射帶的波數(shù)帶寬度均相等。2、各高反射帶的波長(zhǎng)帶寬并不相等，波數(shù)越大對(duì)應(yīng)的高反射帶波長(zhǎng)寬度越窄。27、

5、金、銀、鋁金屬反射膜的特征、波段涵蓋區(qū)域、附著能力情況？1、高反射波段非常寬闊，已經(jīng)可以覆蓋幾乎全部光頻范圍。當(dāng)然，就每一種具體的金屬而言，它 都有自己最佳的反射波段。2、 各種金屬膜層與基低的附著能力有較大的差距，例如：，Al，Cr, Ni與玻璃的附著牢固： 而Au, Ag與玻璃附著能力較差。3、金屬膜層的化學(xué)穩(wěn)定性較差，易被環(huán)境氣體腐蝕。4、膜層軟，易劃傷。28、金屬-介質(zhì)反射膜的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易：缺點(diǎn)是：無法實(shí)現(xiàn)接近100%勺反射率。在大功率激光系統(tǒng)中，金屬膜層的吸收將導(dǎo)致膜層被燒傷而無法使用。29、濾光片的定義、分類1 ）干涉截止濾光片：利用多光束干涉原理，讓某一波長(zhǎng)范圍

6、的光束高透，而讓偏離這一波長(zhǎng)區(qū)域的光束變?yōu)楦叻?的光學(xué)膜片。2 ）種類：（一）根據(jù)原理：吸收型，薄膜干涉型，吸收與干涉組合型（二）根據(jù)光譜曲線：長(zhǎng)波通濾光片，短波通濾光片，帶通濾光片30、反熱鏡p46是一種特殊的短波通濾光片，它能抑制紅外光，透射可見光，截止波長(zhǎng)為0.7um。透射光不影響彩色平衡。反熱鏡常用吸熱玻璃加渡膜系制造。31、PVD是物理氣相沉積，CVD是化學(xué)氣相沉積,CLD化學(xué)液氣相沉積32、光學(xué)真空鍍膜機(jī)構(gòu)造主要由真空系統(tǒng)、熱蒸發(fā)系統(tǒng)、膜層厚度控制系統(tǒng)組成33、熱蒸發(fā)系統(tǒng)光學(xué)真空鍍膜機(jī)中設(shè)置有電阻熱蒸發(fā)電極兩對(duì)，電子束蒸發(fā)源一個(gè)或兩個(gè)。電阻熱蒸發(fā)電極用于 蒸發(fā)低熔點(diǎn)材料，電子束蒸發(fā)

7、高熔點(diǎn)材料。34、膜厚控制系統(tǒng)光學(xué)鍍膜機(jī)的膜層厚度控制系統(tǒng)有兩大類：1、是石英晶體膜厚儀，是基于石英晶體振蕩頻率隨膜層厚度增加而衰減的原理進(jìn)行側(cè)厚的，它測(cè)量的是膜層的幾何厚度。2是光學(xué)膜厚儀，它以被渡零件的光透射或反射信號(hào)隨膜層厚度的變化值作為測(cè)量厚度的依據(jù)，測(cè)量的是膜層的光學(xué)厚度。這兩 種方法的用于光學(xué)膜層厚度控制，都有很高的測(cè)量精度。需要注意的是：光學(xué)膜厚儀控制的是光學(xué) 厚度，光電膜厚儀的靈敏度比較低；石英晶體膜厚儀測(cè)量的是幾何厚度，但測(cè)量靈敏度為0.1mmt36、PVD對(duì)真空度的基本確定原則“是氣體分子平均自由程大于蒸發(fā)源到被渡件之間的距離”37、真空的檢測(cè)真空計(jì)用于獲得真空的設(shè)備叫真空

8、泵，檢測(cè)真空度的儀器叫真空計(jì)。38、通過鍍膜使反射率 R=o的條件是，nf =。39、光電極值法主要用于控制規(guī)整膜系，石英晶體振蕩法主要用于控制非規(guī)整膜系。40、機(jī)械泵在抽真空過程的作用直接用于抽大氣并向大氣中排氣，獲得低真空。41、不同真空規(guī)的工作范圍(1)粗真空：103Pa；(2 )低真空：103 10-1 Pa ;(3 )高真空：10-1 10-6 Pa ;(4)超高真空：v 10-6Pa 42、電子束加熱，電子槍命名、結(jié)構(gòu)、原理43、離子鍍的優(yōu)點(diǎn)離子鍍兼有熱蒸發(fā)的高成膜速率和濺射高能離子轟擊獲得致密膜層的雙優(yōu)的效果。1、膜層吸附力強(qiáng)2、繞鍍性好3、膜層致密4、成膜速率高5、可在任何材料

9、的工作上鍍膜。44、離子輔鍍技術(shù) p99在熱蒸發(fā)鍍膜技術(shù)中，增設(shè)離子發(fā)生器，即離子源，產(chǎn)生離子束，在熱蒸發(fā)進(jìn)行的同時(shí)，用粒子束轟擊正在生長(zhǎng)的膜層，形成致密均勻結(jié)構(gòu)(聚集密度接近于1),使膜層的穩(wěn)定性提高，達(dá)到改善膜層的光學(xué)和機(jī)械性能的目的45、薄膜器件性能質(zhì)量的決定因素一是膜系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)性能，二是薄膜器件的制造性能。45、光學(xué)常數(shù)p110與制造有關(guān)系的影響薄膜器件光學(xué)性能的膜層光學(xué)參數(shù)是膜層的折射率n和厚度d，統(tǒng)稱為光學(xué)常數(shù)。46、膜層折射率誤差來源1 、膜層的填空密度，也叫聚集密度2、膜層的微觀組織物理結(jié)構(gòu) 3、膜層的化學(xué)成分47、聚集密度是膜層實(shí)材體積與膜層的幾何輪廓體積之比。48、提高沉

10、積速率的方法及優(yōu)劣、原因沉積速率對(duì)膜層的折射率好、牢固度、機(jī)械強(qiáng)度、附著力、應(yīng)力有明顯的影響。如果沉積速率較 低，大多數(shù)整氣分子從基低返回，晶核生成緩慢，凝結(jié)只能在打的聚集體上進(jìn)行，從而使膜層結(jié)構(gòu) 疏松；沉積速率提高，會(huì)變成顆粒細(xì)而致密的膜層，光散射減少，牢固度增加。方法：1、提高蒸發(fā)源溫度法 2、增大蒸發(fā)源面積法49、控制膜層折射率的主要工藝途徑1、控制真空度2、控制沉積速率 3、控制基片溫度 4、控制膜料蒸汽分子的入射角，盡以小角度蒸 發(fā)生成膜，以獲得致密膜層。50、目視法及特點(diǎn)目視法是膜厚控制的最簡(jiǎn)單的方法，它是利用人眼對(duì)薄膜厚度變化時(shí)引起光束透過強(qiáng)度的變化， 或薄膜的干涉色的變化，來判

11、斷膜層的厚度的。特點(diǎn)是：此方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但判讀精度 低，受人為及外界環(huán)境等因素影響較大。51、極值法控制技巧1、過正控制2、高級(jí)次監(jiān)控3、預(yù)渡監(jiān)控片52、光控與晶控法比較 p124一、利用石英晶體的質(zhì)量變化和諧振頻率之間的關(guān)系，間接測(cè)量所渡膜厚。其特點(diǎn)是靈敏度高且易于控制，但最大的缺點(diǎn)是在鍍膜過程中無法知道制備過程的光譜特性，從而無法及時(shí)修正所渡曲 線的誤差。二、是光學(xué)監(jiān)控方法，按判別方法又可分為極值法、定值法和寬光譜監(jiān)控。53、 膜層厚度均勻性的影響因素p1271、蒸發(fā)源發(fā)射特性2、蒸發(fā)源與被渡的相對(duì)位置對(duì)于膜層厚度的分布影響非常大。3、被渡件的面形對(duì)于膜層厚度的分布的影響也很大。

12、54、膜厚修正檔板的作用改善膜層厚度均勻性55、薄膜應(yīng)力p144按照其作用可分為張應(yīng)力和壓應(yīng)力。56、 為了降低光學(xué)零件表面的反射率，可以在表面鍍制折射率（高于、低?。┕鈱W(xué) 零件折射率的薄膜。57、光學(xué)真空鍍膜機(jī)中獲得高真空，一般要用到的泵有油擴(kuò)散泵和機(jī)械泵。58、可以有效防止膜料發(fā)生熱分解的熱蒸發(fā)方式為電子束蒸發(fā)。59、光學(xué)薄膜器件的機(jī)械性能主要包括膜層的硬度和牢吲度。60、機(jī)械泵是唯一可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣壓強(qiáng)的氛圍下直接開始抽氣真空。而油擴(kuò)散泵、以及羅茨 泵均不可以。61、金膜、銀膜、鋁膜的反射帶寬在紫外、可見、紅外波段范圍中，覆蓋的波段從多劍少的 順序?yàn)殇X、銀、金。62、膜系的透過率與光的傳播

13、方向無關(guān)。63、任意一個(gè)多層膜系都可以等效為一個(gè)單層膜。64、只有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)膜系才可以等效成一個(gè)單層膜。65、 相比于Al膜，Au膜與鏡片表面的附著力小于Al膜。66、所謂的IR-CUT,即紅外截止濾光片，在截止濾光片中屬于短波通濾光片。67、石英晶振片的特性與石英晶體的切割方式有關(guān)。68、高壓強(qiáng)對(duì)應(yīng)低真空度69、電離真空計(jì)主要用于測(cè)量高真空。70、電偶真空計(jì)主要用于測(cè)量低真空。71、石英晶體膜厚控制儀測(cè)量的是薄膜的幾何厚度。72、光學(xué)膜厚控制儀測(cè)量的是薄膜的光學(xué)厚度。73、高反射膜系中常采用高、低折射率組合的方式進(jìn)行膜系設(shè)計(jì)，為了提高反射帶的反射率 可以增加兩種材料折射率的差值。74

14、、膜料的折射率與真空度、沉積速率、烘烤溫度、蒸發(fā)角度都有關(guān)系。75、 對(duì)于增透膜的設(shè)計(jì)，低折射率材料用L表示，中折射率材料用M表示，高折射率材料用H表示，則相應(yīng)的單層增透膜、雙層增透膜（包括V型和W型兩種）、三層增透膜的膜系表達(dá)式是什么？76、對(duì)于周期性高反射介質(zhì)膜系，理論上獲得100 %反射率的方式是什么 ？在實(shí)際的薄膜制7歡迎下載備中，獲得100%反射率最大的障礙是什么理論上是：只要增加膜系的層數(shù)就反射率就可以獲得100%在實(shí)際中獲得100%反射率的最大的障礙是：由于膜層中的吸收、散射損失，在膜系達(dá)到一定層數(shù)后，繼續(xù)加渡兩層并不可以提高其反射 率。有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)由于吸收、散射損失的增加而使

15、反射率下降的情況。因此膜系中的吸收和散射 損耗限制了介質(zhì)膜系的最多層數(shù)和最高反射率。77、采用金屬一介質(zhì)膜系做高反膜的目的是什么78、 “e”型電子槍的命名依據(jù)是什么？燈絲、電場(chǎng)、磁場(chǎng)在電子束蒸發(fā)系統(tǒng)中的作用分別是 什么？“ e”型電子槍的命名依據(jù)是電子束偏轉(zhuǎn)角度為270 、運(yùn)行軌跡為“ e”、燈絲通電流產(chǎn)生電子流，電場(chǎng)提供加速度，磁場(chǎng)使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。79、 三塊1cm的K9玻璃疊放在一起和一塊 3cm厚的K9玻璃，其光能量損失是否一樣 ？80、 控制膜層折射率的主要工藝途徑有哪些？1、控制真空度2、控制沉積速率 3、控制基片溫度 4、控制膜料蒸汽分子的入射角，盡以小角度 蒸發(fā)生成膜，以獲得致

16、密膜層。81、 簡(jiǎn)述離子源在光學(xué)薄膜制備過程中，對(duì)鏡片的鍍前利鍍中轟擊各有什么作用？1、渡前轟擊：（1 ）、清洗光學(xué)零件表面。（2）活化光學(xué)零件表面82、簡(jiǎn)述三層 W型減反射膜的反射光是什么顏色，為什么83、 復(fù)折射率的表達(dá)式是什么 ？表達(dá)式中各字母代表的意義是什么？N=n-ik n是折射率，k是消光系數(shù)，與薄膜的吸收損耗的大小有關(guān)。84、什么叫“四分之一波長(zhǎng)”法則 ？85、 在利用熱蒸發(fā)方式制備光學(xué)薄膜的過程中，提高薄膜沉積速率的方式有哪些？哪種方式 比較好？請(qǐng)說明理由。1、提高蒸發(fā)源溫度法 2、增大蒸發(fā)源面積法，可以防止膜料分解86、 光學(xué)零件表面的反射對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的危害？87單層V形減反射

17、膜的不足之處有哪些 ？單層減反膜理論上只能在一個(gè)波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)零反射率所以所以色中性差，即反射率的波長(zhǎng)相關(guān)性強(qiáng)，影響成像系統(tǒng)的色平衡）；實(shí)際上，滿足 n f= nn s條件的光學(xué)玻璃并不存在，很難實(shí)現(xiàn)零反射，剩余反射率不理想（常用 的薄膜最低折射率材料氟化鎂（1.38 ）。88、 高反射膜系中，高低折射率材料的折射率nH、nL以及層數(shù)對(duì)反射率的影響是怎么樣的？高反射膜的層數(shù)越多越好嗎 ？為什么？理論上是：nH/nL比值越大，或?qū)訑?shù)（2S+1）越多，則反射率越 R高。只要增加膜系的層數(shù)就反 射率就可以獲得100%在實(shí)際中獲得100叛射率的最大的障礙是：由于膜層中的吸收、散射損失， 在膜系達(dá)到一定層數(shù)

18、后，繼續(xù)加渡兩層并不可以提高其反射率。有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)由于吸收、散射損 失的增加而使反射率下降的情況。因此膜系中的吸收和散射損耗限制了介質(zhì)膜系的最多層數(shù)和最高 反射率。89、 在金屬高反射膜制備過程中，保護(hù)金屬膜的措施有哪些？p26（一）、對(duì)金屬膜層的保護(hù)作用：1、打底（在金屬膜層與基地之間增加與基地和金屬膜層都有較 好附著能力的過渡層）2、在金屬膜層表面加渡硬度透明膜層（AI2O3）（二）提高金屬反射率常用的方法是在金屬膜層表面加渡（LH） s膜堆。90、采用介質(zhì)膜堆制造中性分束鏡的特點(diǎn)是：分光效率高，無吸收，偏振效應(yīng)明顯，分光特 性色散明顯。91、IR CUT是什么膜系？所謂的IR-CUT,即紅外截止濾光片，在截止濾光片中屬于短波通濾光片92、提高薄膜沉積速率的方法主要有兩種：提高蒸發(fā)源的溫度；增火蒸發(fā)源的面積。93、基片清潔不好的話對(duì)薄膜的影響。殘留在基片表面的污物和清潔劑將導(dǎo)致：1、膜層對(duì)基體的附著力差；2、散射吸收增大，抗激光能力差3、透光性能差94、 離子源在薄膜制備過程中的作用？95、 控制膜層折