一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法技术

本发明专利技术提供了一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法，属于光学薄膜技术领域。所述光学薄膜包括至少一层第一折射率层和至少一层第二折射率层，所述第一折射率层和所述第二折射率层交替层叠；所述第一折射率层的材料为亚稳态材料，所述第二折射率层的材料为稳态材料；所述第一折射率层与所述第二折射率层的折射率不相等。本发明专利技术提供的光学薄膜的光谱特性可以通过简单的加热氧化进行改变，从而满足多种光谱特性要求，节省光学薄膜的生产成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法


[0001]本专利技术属于光学薄膜
，具体涉及一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法。

技术介绍

[0002]光学薄膜是由薄的分层介质构成的，通过界面传播光束的一类光学介质材料。其在眼镜、电脑、电视、相机、光学仪器等领域具有广泛应用。
[0003]光学薄膜按其功能分类，包括高反射膜、减反射膜、滤光膜、偏光膜、分光膜等。光学薄膜的精度要求较高，通常采用真空蒸镀、磁控溅射、离子镀等方法逐层镀膜制备，一旦制备完成后，其光谱特性基本是固定的。光谱特性是光学薄膜的核心规格，一般一款光学薄膜元件是按照目标光谱特性规格进行生产加工的，如果需要不同光谱特性规格的光学薄膜，就需要重新镀膜加工。而受光学薄膜镀膜设备成本的影响，光学薄膜镀膜成本较高。因此，目前的光学薄膜难以满足实际应用的需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种光谱特性可变的光学薄膜及其光谱特性的调节方法。该光学薄膜的光谱特性可以通过简单的处理（相对于镀膜加工而言）进行改变，从而满足多种光谱特性要求，节省光学薄膜的生产成本。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种光谱特性可变的光学薄膜，包括至少一层第一折射率层和至少一层第二折射率层，所述第一折射率层和所述第二折射率层交替层叠；所述第一折射率层的材料为亚稳态材料，所述第二折射率层的材料为稳态材料；所述第一折射率层与所述第二折射率层的折射率不相等。
[0006]本专利技术中，所述光学薄膜可以是减反射膜、高反射膜、波长分光膜、光强分光膜、偏振分光膜、红外截止膜、波长带通膜或消光膜等。
[0007]在本专利技术一些实施方式中，所述第一折射率层的材料为SiO
x
，0＜x＜2。
[0008]在本专利技术一些实施方式中，所述第一折射率层的材料为SiO。
[0009]在本专利技术一些实施方式中，所述第二折射率层的材料选自SiO2、TiO2、Al2O3、MgF2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、HfO2、Y2O3、ZnO、CeO2、Sb2O3、V2O3、ZnS、CdS、CaF2、NaF、KF、AlF3、SrF3、BaF2和YbF3中的一种或多种。
[0010]在本专利技术一些实施方式中，所述光学薄膜还包括基底，所述光学薄膜的最外两层分别为所述基底和所述第二折射率层。
[0011]在本专利技术一些实施方式中，所述光学薄膜还包括围设在所述光学薄膜侧面四周的密封圈。
[0012]第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的光学薄膜的光谱特性的调节方法，所述调节方法包括如下步骤：
当所述光学薄膜不含密封圈时，将所述光学薄膜在有氧气氛中进行烘烤；当所述光学薄膜含有密封圈时，将所述光学薄膜去除密封圈后在有氧气氛中进行烘烤，使所述第一折射率层的材料发生氧化反应，从而改变所述光学薄膜的光谱特性。
[0013]在本专利技术一些实施方式中，所述烘烤的温度为200
‑
400℃。
[0014]在本专利技术一些实施方式中，所述有氧气氛为空气气氛或纯氧气氛。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的光学薄膜中，第一折射率层的材料为亚稳态材料，其光学性质可以通过简单的处理（相对于镀膜加工而言）发生改变，从而使得光学薄膜的光谱特性可变，能够通过低成本处理应对多种光谱特性要求，满足一次镀膜的多种光谱特性定制需求，节省光学薄膜的生产成本。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一实施例提供的光强分光膜的剖面结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的光强分光膜的剖面结构示意图；图3为本专利技术实施例1提供的光强分光膜烘烤不同时间的光谱曲线图；图4为本专利技术实施例2提供的光强分光膜烘烤不同时间的光谱曲线图；图5为本专利技术实施例3提供的光强分光膜烘烤不同时间的光谱曲线图；其中，1为第一折射率层，2为第二折射率层，3为基底。
具体实施方式
[0017]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。
[0018]在本专利技术实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0019]第一方面，本专利技术实施例提供一种光谱特性可变的光学薄膜。图1示出了该光学薄膜的一种剖面结构示意图，包括至少一层第一折射率层1和至少一层第二折射率层2，所述第一折射率层1和所述第二折射率层2交替层叠；所述第一折射率层1的材料为亚稳态材料，所述第二折射率层2的材料为稳态材料；所述第一折射率层1与所述第二折射率层2的折射率不相等。
[0020]需要说明的是，本专利技术中所述亚稳态材料是指其组成原子处于非最稳化学价态，能够在一定条件（例如高温）下向最稳化学价态转变，改变光学性质的材料。所述稳态材料是指其组成原子具有最稳化学价态，光学性质不易改变的材料。本领域技术人员容易理解，由于光学薄膜需要具有一定的膜层结构才能发挥其功能，因此所述亚稳态材料需要具有一定的稳定性以便能够形成所述第一折射率层，且在向最稳化学价态转变过程中不能破坏光学薄膜的结构。
[0021]本专利技术实施例提供的光学薄膜，由于含有亚稳态材料，因此只要通过简单的处理（相对于镀膜加工而言），使其向稳态转变，改变光学性质，就能使光学薄膜的光谱特性发生
改变，从而满足多种光谱特性要求，节省光学薄膜的生产成本。
[0022]本专利技术中，所述第一折射率层1的折射率可以高于第二折射率层2的折射率，也可以低于第二折射率层2的折射率。
[0023]本专利技术中，所述光学薄膜可以是减反射膜、高反射膜、波长分光膜、光强分光膜、偏振分光膜、红外截止膜、波长带通膜或消光膜等。
[0024]这些光学薄膜均具有上述第一折射率层和第二折射率层交替层叠的结构，但其光谱特性不同。光学薄膜的光谱特性与光的入射角度、波长范围、第一折射率层和第二折射率层的折射率、层数、厚度等因素有关。本专利技术对于这些因素不做特殊限制，本领域技术人员可以根据本领域的常规技术知识和要获得的光谱特性，选择合适的折射率、层数、厚度等参数。
[0025]在本专利技术一些实施方式中，所述第一折射率层1的材料为SiO
x
，0＜x＜2。
[0026]其中，x可以是0到2之间的任意数值，例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9等。
[0027]本专利技术中采用的化合物SiO
x
为亚稳态材料，其能够在有氧环境中通过简单的高温烘烤，与氧气进一步发生氧化反应，使得折射率发生改变，从而改变光学薄膜的光谱特性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光谱特性可变的光学薄膜，其特征在于，所述光学薄膜包括至少一层第一折射率层和至少一层第二折射率层，所述第一折射率层和所述第二折射率层交替层叠；所述第一折射率层的材料为亚稳态材料，所述第二折射率层的材料为稳态材料；所述第一折射率层与所述第二折射率层的折射率不相等。2.根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一折射率层的材料为SiO
x
，0＜x＜2。3.根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一折射率层的材料为SiO。4.根据权利要求1或2所述的光学薄膜，其特征在于，所述第二折射率层的材料选自SiO2、TiO2、Al2O3、MgF2、ZrO2、Ta2O5、Nb2O5、HfO2、Y2O3、ZnO、CeO2、Sb2O3、V2O3、ZnS、CdS、CaF2、NaF、KF、AlF3、SrF3、BaF2和YbF3中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的光学薄膜，其特征在于，所述光学薄膜还包括基底，所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪松，
申请(专利权)人：北京极溯光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：