光學(xué)薄膜的市場(chǎng)調研報告
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1光學(xué)薄膜的制備技術(shù)
1.1物理氣相學(xué)沉積（PVD）
1）熱蒸發(fā)
光學(xué)薄膜器件主要采用真空環(huán)境下的熱蒸發(fā)方法制造，此方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、操作方便。盡管光學(xué)薄膜制備技術(shù)得到長(cháng)足發(fā)展，但是真空熱蒸發(fā)依然是最主要的沉積手段，當然熱蒸發(fā)技術(shù)本身也隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)。
2）濺射
濺射指用高速正離子轟擊膜料（靶）表面，通過(guò)動(dòng)量傳遞，使其分子或原子獲得足夠的動(dòng)能面從靶表而逸出（濺射），在被鍍件表面凝聚成膜。其膜層附著(zhù)力強，純度高，可同時(shí)濺射多種不同成分的合金膜或化合物。
3）離子鍍
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)效果，離子鍍膜層附著(zhù)力強、致密，離子鍍常見(jiàn)類(lèi)型：蒸發(fā)源和離化方式。
4）離子輔助鍍
在熱蒸發(fā)鍍膜技術(shù)中增設離子發(fā)生器――離子源，產(chǎn)生離子束，在熱蒸發(fā)進(jìn)行的同時(shí)，用離子束轟擊正在生長(cháng)的膜層，形成致密均勻結構（聚集密度接近于1），使膜層的穩定性提光學(xué)薄膜制備技術(shù)高，達到改善膜層光學(xué)和機械性能。
離子輔助鍍技術(shù)與離子鍍技術(shù)相比，薄膜的光學(xué)性能更佳，膜層的吸收減少，波長(cháng)漂移極小，牢固度好，該技術(shù)適合室溫基底和二氧化鈦等高熔點(diǎn)氧化物薄膜的鍍制，也適合變密度薄膜、優(yōu)質(zhì)分光鏡和高性能濾光片的鍍制四。
1.2化學(xué)氣相沉積（CVD）
化學(xué)氣相沉積（CVD）一般需要較高的沉積溫度，而且在薄膜制備前需要特定的先驅反應物，通過(guò)原子、分子間化學(xué)反應的途徑來(lái)生成固態(tài)薄膜的技術(shù)，CVD技術(shù)制備薄膜的沉積速率一般較高。但在薄膜制備過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生可燃、有毒等一些副產(chǎn)物。
1.3化學(xué)液相沉積（CLD）
化學(xué)液相沉積（CLD）工藝簡(jiǎn)單，制造成本低，但膜層厚度不能精確控制，膜層強度差，較難獲得多層膜，還造成廢水、廢氣污染的問(wèn)題。
2光學(xué)薄膜的應用
2.1應用于照明設備
利用光學(xué)薄膜的干涉特性，選擇性地吸收，反射或透射照明光源中的紅外輻射能量，己成為近年熱性能光學(xué)控制薄膜的一個(gè)重要應用領(lǐng)域。其中對可見(jiàn)光具有很高透過(guò)率的紅外高反射薄膜，用于白熾燈、鹵素燈、低壓鈉燈等照明光源上，既可提高能量利用率，又能改變光源光譜的能量分布，滿(mǎn)足特定照明的需求。紅外高反射薄膜中用途較廣的是金屬-介質(zhì)復合膜和全介質(zhì)多層干涉膜。
采用氧化錫膜系結構的金屬價(jià)質(zhì)復合膜，用熱蒸發(fā)方法鍍制于白熾燈玻殼內表而，可使白熾燈的相對光譜能量分布中紅外輻射能量近乎為零，而可見(jiàn)光的光譜能量卻較未鍍膜時(shí)有所增加，使相同功率的鍍膜白熾燈輸出光通量較普通燈泡變大，起到了一定的節能作用。
但是，金屬――介質(zhì)復合膜的熱穩定性和化學(xué)穩定性較差，而且其光學(xué)特性也不夠理想，因此，目前用于高溫照明光源的薄膜大多選用全介質(zhì)膜系結構。據稱(chēng)，采用二氧化鈦等多層全介質(zhì)干涉膜系、鍍制在鹵素燈的'真空玻璃燈管外壁，節能已達到15%――40%，而且這類(lèi)膜系屬于硬膜，除了具有很好的熱穩定性和化學(xué)穩定性外，還有良好的機械特性。其中適用于高功率鹵素燈（常用于復印機曝光燈）和鈉燈等光源的較理想是多層介質(zhì)膜。該薄膜的光學(xué)特性基本上不受溫度影響，具有良好的耐熱性。
2.2應用于光纖通信
光纖系統也像電子線(xiàn)路系統一樣，需要許多無(wú)源器件來(lái)實(shí)現光纖光路的連接，分路，合路，交換，隔離以及控制或改變光信號的傳播特性。光學(xué)薄膜在其中一些儀器中起著(zhù)十分重要的作用。在透鏡擴束式連接器中，透鏡表而需要鍍制減反射膜，消除菲涅爾反射的影響。在光纖定向藕合器中，部分反射介質(zhì)膜鍍制在兩透鏡的結合而上。這種微光元件組成的定向藕合器，結構緊湊、簡(jiǎn)單，插入損耗較低（1dB），對膜的功率分配不敏感，因此得到很多應用。部分介質(zhì)反射膜也可以鍍制在直角棱鏡斜而上，構成一種T形藕合器。另有一種光波分復用器（WDM），屬于波長(cháng)選擇性藕合器，是用來(lái)合成不同波長(cháng)的光信號或者分離不同波長(cháng)的光信號的無(wú)源器件。WDM可用各種方法設計制造，其中干涉濾波器型WDM器件的主要特點(diǎn)是信道帶寬平坦，插入損耗低，結構尺寸小，性能穩定。它是利用多層介質(zhì)膜作為濾波器，具體結構有兩類(lèi)：一類(lèi)為干涉濾波器，另一類(lèi)為吸收濾波器。兩者都可用介質(zhì)薄膜構成。WDM膜系一般采用1/4波長(cháng)的厚度，只在兩邊利用不規則的厚度。采用1/4波長(cháng)厚度膜系的監控方法簡(jiǎn)單，極值法具有自動(dòng)補償單層膜監控誤差。膜系一般采用多個(gè)F-P腔的形式，鍍膜的材料采用常用的材料二氧化鈦。
目前光通信系統中實(shí)用的有源器件是摻鉺光纖放大器（EDFA）。采用光學(xué)鍍膜濾光片是常用的一種改善EDFA的增益平坦的手段，另外在EDFA后，探測器前放置一塊窄帶濾光片可以減少噪聲的影響。
2.3應用于農業(yè)生產(chǎn)設施
有一種遮陽(yáng)節能簾膜在農業(yè)上用于種植大棚，其功能主要體現在：當夏天氣溫過(guò)高時(shí)，反射太陽(yáng)光，阻擋紅外輻射，使棚內溫度不至升得太高，起遮陽(yáng)降溫的作用；當冬天氣溫過(guò)低時(shí)，反射地表熱輻射，使棚內溫度不至降得過(guò)低，起到保溫節能的作用。我國從1997年起開(kāi)始自行研制新型遮陽(yáng)節能簾膜，經(jīng)過(guò)反復試驗，終于獲得成功。新型遮陽(yáng)節能簾膜系采用在高分子基質(zhì)材料上真空鍍鋁膜而制成的。因為鋁鍍膜層對塑料的附著(zhù)力強，富有金屬光澤；而且鋁在所要求的波長(cháng)范圍內反射率較高，厚度40nm的鋁鍍膜層的反射率達到90%，所以其保溫節能性能、耐氣候老化性能、耐腐蝕性能、傳熱性能等都達到了國際水平，有的性能甚至超過(guò)了一些發(fā)達國家同類(lèi)產(chǎn)品。另外，高純度的鋁價(jià)格比較便宜，這是其他鍍膜材料所不及的。目前我國己能穩定地、大規模地生產(chǎn)新型遮陽(yáng)節能簾膜，且性能價(jià)格比優(yōu)于國際同類(lèi)產(chǎn)品。
結語(yǔ)
總之，光學(xué)薄膜是傳輸光子并實(shí)現其各種功能的重要載體和部件，人們在期待光學(xué)、光電子學(xué)及光子學(xué)得到突破性發(fā)展的同時(shí)，必然會(huì )看到光學(xué)薄膜進(jìn)一步的繁榮和發(fā)展。
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