光学薄膜界面粗糙度调控及减散射特性研究

发布时间：2024-02-13 21:56

　　光散射是主要的光学薄膜损耗之一。因为成本和技术问题,不断地降低基底表面粗糙度不是一种有效的减小散射损耗的方法。因此,必须通过一种新的方法来实现薄膜散射损耗的减小。本文主要对光学薄膜界面粗糙度调控及减散射特性进行了研究。仿真分析了单层光学薄膜的双向反射分布函数模型,讨论了实现减散射的条件,并且利用电子束热蒸发技术沉积单层TiO₂和SiO₂薄膜,探究了不同工艺参数对单层光学薄膜表面粗糙度的影响,最后通过实验对比镀膜前后的BRDF值的大小,验证了减散射的特性。具体结论如下:(1)结合单个表面的散射模型推导出了单层光学薄膜的散射模型,根据模型仿真发现了薄膜表面BRDF值的规律,进而重点推导了单层薄膜的减散射特性和减散射条件。给出了单层薄膜满足减散射的各项条件,主要包括不同折射率、不同膜厚以及基底表面粗糙度和膜层表面粗糙度的比值范围。(2)当基底表面粗糙度不同时,TiO₂薄膜表面粗糙度随着基底表面粗糙度的增大而增大;随着沉积速率的增大,薄膜表面粗糙度先减小后趋于平缓;使用离子源辅助沉积会降低薄膜表面粗糙度,而对于微粗糙度表面,随着...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1薄膜的体散射和表面散射

1绪论已经广泛地应用于各行各业的各个新兴的领吸附、成核、生长等过程后，形成具有一定光结构呈现柱状加空穴结构，柱体基本垂直于的层之间存在明显的界限，上层柱体与下层和成分影响着膜层的光、机、电等各个方面损耗可分吸收损耗和散射损耗，其中，散射。前者主要起因于柱体边界各种结构问题等界....

图1.2薄膜的成核过程

损耗的降低已经刻不容缓。研究现状膜的制备和检测的发展过程中，研究者们发现造成光学薄膜散膜界面的粗糙度和表界面形貌。但是薄膜的生长是一个极为复过程，薄膜表面粗糙度是薄膜生长过程中微观结构的宏观表现了薄膜的成形机理，揭示薄膜生长过程中表面粗糙度的生长机薄膜表面粗糙度的目的，进一步达成....

图1.3技术路线图

理论与实验相结合的方法探讨通过调节薄膜界面粗糙度的方法。预期的结果是结合通过从理论上模型分析膜层介质折射率、上度对于单层膜双向分布反射函数的变化影响，以及实验中探究各薄膜的表面粗糙度的影响，综合探究在可调控的条件下镀制前后散射的可行性。的散射模型出发，建立单层膜的散射模型，利用仿....

图2.1BRDF散射光空间关系示意图

散射理论个光学表面时一般会产生两种散射情况，缩写为BRDF）来表示；一种是透射散射，表示。本文所涉及的散射主要为反射散射，定义为沿()sθ,φs方向出射的辐射亮度(rdL照度()iiidEθ,φ之比，公式如下：()()()iiiriissriissdEd....

本文编号：3897267