光學薄膜按應用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學保護膜、偏振膜、分光膜和位相膜。常用的是前4種。光學反射膜用以增加鏡面反射率,常用來制造反光、折光和共振腔器件。光學增透膜沉積在光學元件表面,用以減少表面反射,增加光學系統透射,又稱減反射膜。光學濾光膜用來進行光譜或其他光性分割,其種類多,結構複雜。光學保護膜沉積在金屬或其他軟性易侵蝕材料或薄膜表面,用以增加其強度或穩定性,改進光學性質。最常見的是金屬鏡面的保護膜。
光學薄膜的特點是:表面光滑,膜層之間的界面呈幾何分割;膜層的折射率在界面上可以發生躍變,但在膜層内是連續的;可以是透明介質,也可以是吸收介質;可以是法向均勻的,也可以是法向不均勻的。實際應用的薄膜要比理想薄膜複雜得多。這是因為:制備時,薄膜的光學性質和物理性質偏離大塊材料,其表面和界面是粗糙的,從而導緻光束的漫散射;膜層之間的相互滲透形成擴散界面;由于膜層的生長、結構、應力等原因,形成了薄膜的各向異性;膜層具有複雜的時間效應。
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