13．光学零件镀膜

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《光学设计手册修订版》第188页（7399字）

13．1 光学零件镀膜分类、符号及标注(JB／T6179－92)该标准适用于镀在光学玻璃零件上的膜层，规定了各种膜层的分类、符号及标注。

13．1．1 膜层的分类和会号

膜层的分类和符号见表2－50

表2－50

13．1．2 在图纸上的标注

(1)图示符号的标注。

(a)光学零件需镀膜的表面，应在图纸上标注图示符号，标注方法按GB1331规定。

(b)在同一图纸上有两处或两处以上同类膜层而要求不同时，图示符号应加注脚标，分别注明技术要求，以示区别，脚标用阿拉伯数字标注。

(2)技术要求的标注。

(a)有标准的镀膜按下列方法标注

(b)无标准的镀膜按下列方法标注

(c)标注应用举例见附录A。

附录A 标注应用举例

(参考件)

13．A1 已有标准的标注应用举例

13．A1．2 中心波长λ₀为632．8nm的双层减反射膜，若要求反射比优于该标准的最低指标，应标注反射比R。

13．A1．3 滤长范围λ₁～λ₁+△λ为450nm～670nm的宽带减反射膜，若要求做盐雾试验，应标注盐雾试验。

13．A1．4中心波长λ₀为532．4nm，中心波长偏差为±2nm，峰值透射比不小于50%，相对半宽RHW为1．5%，峰值十分之一处波长宽不大于240nm，长波截止限为2500nm，截止深度不大于0．1%的窄带滤光膜。

13．A1．5 可见区ρ：τ=50%：50%±5%的白光中性分束膜。

13．A1．6 白光透射比不小于80%，方电阻不大于1kΩ／□的液晶显示导电膜。

13．A1．7 反射比不小于99．7%的氦氖激光器用的高反射膜。

13．A1．8 在波长为630～650nm，τp≥92%、τs≤0．5%的立方偏振棱镜膜。

13．A2 无标准的标注应用举例

中心波长λ0为530mm，入射角α为45°和反射比R不大于2．1%的单层减反射膜。

13．2 常用膜层

13．2．1 减反射膜(详见GB1316－88)

本标准适用于镀在光学玻璃(折射率n为1．45～1．90)零件上的减反射膜。

13．2．1．1 分类：单层减反射膜、双层减反射膜、宽带减反射膜

13．2．1．2 镀膜后零件的光学性能

(1)单层减反射膜中心波长λ₀在光谱的可见区内选定。在波长0．8λ₀～1．12λ₀nm上，镀膜后零件表面中心的反射比R不超出图2－24所示曲线。当波长0．8λ₀小于400nm时，取400nm为限；当波长1．12λ₀大于700nm时，取700nm为限。

图2－24 单层减反射膜反射比曲线

(2)双层减反射膜中心波长λ₀在光谱的可见区内选定。在中心波长λ₀处镀膜后零件表面中心的反射比R，按图2－25所示不大于0．3%。

图2－25 双层减反射膜反射比曲线

(3)宽带减反射膜镀膜后零件中心允许的最大反射比R_max和平均反射比按图2－26所示。

图2－26 宽带减反射膜反射比曲线

(a)在波长λ₁－λ₁+△λnm范围内，最大反射比R_max不大于0．8%，△λ不小于220nm，λ₁、λ₁+△λ在光谱的可见区内选定。

(b)在425～675nm波段内的平均反射比R不大于0．5%。

(c)均匀性：单层减反射膜和宽带减反射膜零件表面有效孔径内边缘与中心的反射比偏差不大于0．3%。

13．2．2 水解法镀双层减反射膜(详见GB1318－88)

本标准适用于正钛酸乙酯和正硅酸乙脂溶液用水解法镀在光学玻璃零件上的双层减反射膜。

镀膜后零件的光学性能

(1)反射比：中心波长λ₀在光谱的可见区内选定。镀膜后零件表面中心在波长0．9λ₀～1．1λ₀范围内任何波长处的垂直反射比不大于1%。

(2)均匀性：零件表面有效孔径的边缘与中心的反射比偏差不大于0．3%。

13．2．3 内反射膜(详见GB1322－88)

本标准适用于镀在光学玻璃零件上加有保护层的银或铝内反射膜，用其他材料镀制而成的内反射膜可作相应参考。

内反射膜的分类及镀膜后零件的光学性能见表2－51a。

表2－51a 内反射膜分类及镀膜后零件的光学性能

13．2．4 外反射膜(详见GB1320－88)

本标准适用于镀在光学零件上有保护膜的铝外反射膜，用其他材料镀制而成的外反射膜可作相应参考。

外反射膜的分类及镀膜后零件的光学性能见表2－51b。

表2－51b 外反射膜的分类及镀膜后零件的光学性能

13．2．5 截止滤光膜(详见GB10218——88)

本标准适用于镀在光学玻璃零件上的截止滤光膜。

(1)分类。

(a)长滤截止滤光膜见图2－27。

图2－27 长滤截止滤光膜

(b)短波截止滤光膜见图2－28。

图2－28 短波截止滤光膜

(2)镀膜后零件的光学性能。

(a)截止波长λ_c规定为透射比是平均透射比的50%所对应的波长见图2－27、图2－28，应在产品标准和技术规范中规定。

(b)截止区域λ_c1～λ_c2应在产品标准和技术规范中规定。

(c)截止区域最大透射比T_c按图2－27、图2－28所示不大于0．5%。

(d)透射区域λ_T1～λ_T2应在产品标准和技术规范中规定。

(e)透射区域的平均透射比按表2－52规定。

13．2．6 窄带干涉滤光膜(详见GB1330－88)

本标准适用于镀在光学零件上的通用型窄带干涉滤光膜，按技术要求的高、低分为三类。

表2－52 透射区域的平均透射比T

(1)分类。

(a)第1类窄带干涉滤光片。

(b)第Ⅱ类窄带干涉滤光片。

(c)第Ⅲ类窄带干涉滤光片。

(2)术语。

(a)最大透射比为T_max；相对半宽度RHW规定为T_max50%处的波长宽度△λ_0．5与中心波长λ₀之比；波形系数η规定为T_max10%处的波长宽度△λ_0．1与△λ_0．5之比，见图2－29。

图2－29

(b)截止区域为△λ_c；截止区域内最大透射比为T_c，见图2－29。

(3)镀膜后零件的光学性能。

(a)中心波长λ₀在光谱的可见区内选定，中心波长偏差△λ₀和相对半宽度RHW应在产品标准或技术规范中规定。

(b)各类窄带滤光片的相对半宽度RHW和其余要求按表2－53规定。

表2－53 窄带滤光片的RHW和其余要求

13．2．7 中性滤光膜(详见GB1329－89)

本标准适用于镀在光学玻璃零件上的中性滤光膜。

(1)镀膜后零件的光学性能。

(a)白光光密度。计算白光光密度D的公式：D=log₁₀(1／τ)。式中τ为白光透射比。

白光光密度D及其偏差应在产品标准或技术规范中规定。

(b)中性程度。在400～700nm光谱区域内，最大透射比与最小透射比之差△τ应符合表2－54规定。

表2－54 最大透射比与最小透射比之差△τ

13．2．8 分束膜(详见GB10989－89)

本标准适用于镀在光学玻璃零件上把入射光分为一定比值的反射光和透射光的膜层。

13．2．8．1 分类及说明

(1)单波长分束膜：在选定波长上要求一定的反射比与透射比之比的膜层。

(2)波段分束膜：在选定波段上要求一定的反射比与透射比之比的膜层。

(a)选定波段和比值分束膜：在选定波段上，反射比与透射比之比为一定值的膜层。

(b)白光等比分束膜：白光反射比与透射比之比为1的膜层。

13．2．8．2 镀膜后零件的光学性能

(1)单波长分束膜应在产品标准或技术规范中规定所要求的λ₀、光线入射角α、反射比与透射比之比(ρ∶τ)及其偏差、反射比与透射比之和(ρ+τ)和偏振特性等。

(2)波段分束膜应在产品标准或技术规范中规定所要求的波段范围△λ、光线入射角α、反射比与透射比之比(ρ∶τ)及其偏差、反射比与透射比之和(ρ+τ)和偏振特性等。

13．2．8．3 白光等比分束膜按下列技术要求

(1)白光的反射比与透射比之比的偏差应不超过±0．2。

(2)白光的反射比与透射比之和(ρ+τ)按表2－55规定选用。

表2－55 白光的反射比与透射比之和

(3)膜层的中性程度指在420～700nm波段内的透射比最大值和最小值之差△τ不应大于10%。

13．2．9 高反射膜(详见JB／T5589－91)

本标准适用于镀在光学玻璃零件上的激光谐振腔用的高(全)反射膜层。规定了膜层的分类和技术要求。

13．2．9．1 分类

(1)氦氖激光器用高反射膜。

(2)钕玻璃、YAG晶体激光器用高反射膜。

(3)二氧化碳激光器用高反射膜。

13．2．9．2 技术要求

(1)镀膜后零件的光学性能。

(a)反射比。在特定的波长上的反射比(ρ)按表2－56规定。

表2－56

(b)光损耗。氦氖激光高反射膜(包括基底)光损耗要求小于0．2%。

(2)抗激光强度。用膜层的激光损伤阈值表示，由产品标准或技术规范规定。

(3)镀膜后零件的表面质量。

(a)外观。膜层不允许有损坏痕迹，如起皮、脱膜、裂纹和灰雾等。膜层结构致密、均匀、无针孔。

(b)表面疵病。根据GB1185的规定，按抛光表面疵病的原线数J，其个数G允许增加20%。

(c)色斑。色斑是指零件表面的局部腐蚀及在镀膜后形成的反射光中能观察到的局部干涉色突变，不允许存在。

(4)膜层的抗磨强度。

(a)磨擦。按(1a)或(2a)要求，当零件不宜进行摩擦试验时，则按(b)条款要求。

(1a)膜层能经受膜层强度试验机的摩擦，摩擦2000转不磨破。

(2a)膜层能经受压力为9．8N的橡皮摩擦头的摩擦，摩擦40次不磨破。

(b)擦拭。膜层应能经受蘸有酒精、乙醚混合液的脱脂纱布清洁擦拭。

(5)镀膜后零件对环境的适应性。

(a)恒定湿热。无包装情况下，在温度40±2℃，相对湿度90%～95%条件下保持24h，膜层应无脱落，光学性能仍符合本标准(1)要求。

(b)盐雾。无包装情况下，在浓度为4．9%～5．1%，pH值为6．5～7．2(35℃)的盐雾中，承受连续喷雾8h，膜层应无脱落，光学性能仍符合本标准(1)要求。

注：本条通常不要求，供特殊技术要求使用。

(c)低温。无包装情况下，在－40±3℃的低温中保持2h，膜层应无龟裂，脱落，光学性能仍符合本标准(1)要求。