[发明专利]一种极低残余反射的窄带减反射膜

说明书

本发明公开了一种极低残余反射的窄带减反射膜，包括基底以及设置在基底上的多层膜。多层膜由依次设置在基底上的导纳匹配膜堆、色散补偿膜和增透膜构成。基底为折射率1.45至1.90的光学玻璃或光学塑料。导纳匹配膜堆层数为7～11层，由Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;和TiOsubgt;2/subgt;膜交替组成，最后一层为SiOsubgt;2/subgt;膜。色散补偿膜亦为SiOsubgt;2/subgt;单层膜。增透膜依次由TiOsubgt;2/subgt;和MgFsubgt;2/subgt;双层膜组成，或对抗静电防尘增透膜依次由TiOsubgt;2/subgt;、ITO透明导电膜和MgFsubgt;2/subgt;膜组成。ITO透明导电膜为铟锡氧化物膜。多层膜系的极低残余反射的波长域为650～662nm。这种极低残余反射的窄带减反射膜无论对光学系统还是激光系统都有极其重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种极低残余反射的窄带减反射膜，属薄膜光学范畴。

背景技术

减反射膜是应用最广的一种光学薄膜，无论是光学系统还是激光系统中都有极重要的应用价值。

作为例子，对摄像或投影光学系统，由于色差和球差两种轴上点象差以及彗差、象散、场曲和畸变等轴外点象差的共同作用，会使一个白色物体变成彩色、一条直线变成曲线，一个物体变得模糊不清。光学工程师总是力图通过选择各种不同折射率和不同色散系数的光学玻璃或光学塑料，并把它们制成各种不同曲率和不同厚度的凹、凸透镜以及胶合、分立透镜，使得各种象差得到充分补偿，以获得足够清晰的光学图像。

现在可供选择的普通系列无色光学玻璃约有135个牌号，但考虑到光机性能、化学稳定性和热稳定性等限制，真正实用的光学玻璃还远嫌不足。这些光学玻璃的折射率基本上都在1.45～1.90之间，对应的每个透镜表面的反射损失为3.4％～9.6％。若取反射损失平均值6.5％，则对一个由10片透镜(即20个表面)组成的摄像或投影镜头来说，最终在像面上参与成像的透射光仅为(1－6.5％)²⁰＝26％，反射损失竟高达74％。这种表面反射损失造成两个严重的后果：第一，光能损失造成像的亮度大大降低；第二，更为甚者，表面反射光经光学系统多次反射成为杂散光，使像的对比度、清晰度显著降低。显然，诸如摄影摄像和投影显示等光学系统的高效减反射膜是极其关键的。

在激光光学系统中的情况也是类似的，差别主要在于激光是一个单色光源或窄带光源，因而色差明显得到缓解。但是激光光学系统也会出现一些新的问题：首先，在许多情况下探测的是微弱信号，如激光雷达工作时需要先向目标发射探测激光信号，然后再接收被目标反射回来的微弱回波信号，将回波信号与发射信号比较，获得目标的位置(距离、高度、方位)和运动姿态等信息。其次，对大功率激光系统要求某些镀膜透镜具有极低的表面残余反射和吸收，否则一些敏感元件会遭受破坏。还有，信号光与残余反射引起的杂散光之间还可能产生空间相干散斑，使信噪比降低。