光学设计中增透膜的设计与分析

图3显示了用ZrO2(n=2.05)和上述混合料(n=2.15)的3层增透膜的反射曲线得比较。从中可以看出用混合料的有较好的反射曲线。用ZrO2有交宽广的曲线，但使用混合料在450和590nm时有几乎为零的反射率。

M1在从近红外到近紫外的波段内有很高的透过率，在300nm时有吸收。它也能从溶解的状态下被蒸发，具有良好的同次性和均匀的膜厚。此物质适合于在高折射率的膜层上镀增透膜。

图4显示了在高折射率(n=1.625)的玻璃基底上用Al2O3(n=1.65)和M1(n=1.7)的3层增透膜的反射曲线的比较。从中可以看出用M1的效果要好得多。

我们也可以仅用氧化物来镀增透膜。图5显示了用SiO2(n=1.46)和H4(n=2.15)的膜系，当然膜厚不再是简单的1/2或1/4光学厚度。有时会需要很薄的膜厚，在膜厚和折射率上微小的变动都会有很大的影响，因此相对于经典的3层膜系来说要难得多。从中可以看出，3层膜在中间波段有最低的反射率，但是4层膜C有着3层膜无法实现的从400到700nm宽广的低于0.5%的反射率。   

用于塑料基底的增透膜

在塑料基底上镀膜，我们无法在镀膜过程中加热基底。因此，我们必须膜料的选择上倍加小心以确保它能在低温下形成稳定的膜层。此外，由于温度偏低，折射率也随之变低，因此，相应的膜层设计也要改变。

MgF2不能在低温下被蒸镀，因为只有在200°C以上的温度时它才能形成稳定的膜层。因此，我们只能选择氧化物来蒸镀。

我们可以使用下列氧化物：

SiO2在塑料基底上的折射率为 1.45  

Al2O3  1.62

M11.65  

Y2O31.8  

ZrO21.9  

H11.95 

H41.95  

TiO21.9-2.0

H2不能在低温下被蒸镀，因为它在蓝光波段有吸收。 

最常用的塑料基底是：  

CR39折射率为 1.5  

聚碳酸酯1.59  

PMMA1.48-1.50 

图6显示了由M1,H4和SiO2组成的3层增透膜的反射曲线，在从390到750nm的波段上的反射率小于1%。同时，一个5层膜也被显示在图上作为比较，它的反射曲线在415到680nm的波段上的反射率小于1%，并且在中间波段有相当底的反射率。

图7显示了由M1,H4和SiO2组成的3层增透膜在聚碳酸酯基底上的反射曲线，在从390到750nm的波段上的反射率小于1%。同时，一个4层膜也被显示在图上作为比较，它的反射曲线的低反射段比较窄，但是在中间波段由相当低的反射率。

小结：   

本文中列举了一些简单的增透膜，当然还有许多方法可以达到同样的效果，但这已不是这篇简短的文章所能包括的。