光学薄膜是现代光学和光电系统最重要的组成部分,在光通信、光学显示、激光加工、激光核聚变等高科技及产业领域已经成为核心元器件,其技术突破常常成为现代光学及光电系统加速发展的主因。光学薄膜的技术性能和可靠性,直接影响到应用系统的性能、可靠性及成本。如图1是光通讯技术中使用窄带滤光片调制不同的通讯通道示意图。图 2是激光核聚变系统中大量使用到的薄膜元器件。
图1 光通讯系统中通过WDM滤光片系统调控不同波长示意图
图2 美国NIF高功率激光系统中的光学结构示意图,其中大量使用到传输镜、偏振膜等光学薄膜元器件
随着行业的不断发展,精密光学系统对光学薄膜的光谱控制能力和精度要求越来越高,而消费电子对光学薄膜器件的需求更强调超大的量产规模和普通大众的易用和舒适性。
主要技术和装备进展
光学镀膜技术在过去几十年实现了长足的进展,从舟蒸发、电子束热蒸发及其离子束辅助沉积技术发展到离子束溅射和磁控溅射技术。