Abstract
光學工業除了鏡片的研磨,系統之設計以外,有一項技術是發展精密光學儀器所不可或缺的,就是光學薄膜的鍍膜技術,所謂光學薄膜,就是在鏡片上鍍一層或多層非常薄的特殊材料,使鏡片能達到某種特定的光學效果稱之。本篇論文探討的主題,有三層抗反射膜,梯度折射率光學膜,以及混合膜的製作與分析,吾人使用的鍍膜方法是改的交互濺鍍法(alternate sputtering method ),而所選擇的濺鍍材料是Ti和SiO2,整個濺渡過程在真空下進行,且在85℃-30%O2的環境下來濺鍍TiO2和SiO2薄膜。抗反射膜是光學膜中最早被人注意的,在1962年Cox,Hass,Thelen 三位首先發表1╱4,1╱2,1╱4波長的光學厚度做為三層抗反射膜,然而吾人根據超薄賀賓等效膜原理,將此三層抗反射膜加以改良,得到93層的抗反射膜,經實驗的數據顯示,其結果和程式模擬兩者之間十分接近,這也說明了超薄賀賓等效膜轉換的理論在實作上是可行的。梯度折射率光學膜也是應用在抗反射,唯一不同於傳統的抗反射膜是其能承受較高能量的雷射光,因此光學膜不致受到損壞,吾人選擇拋物線波形來做為梯度折射率光學膜的製作,同樣地根據超薄賀賓等效膜原理,針對6000A 和12um的波長做轉換,而測量的結果顯示在可見光區有很好的光反射性質,且在近紅外光區出現明顯的光透射性質,因此,吾人意外的發現一種製作冷光鏡(cold mirror )的方法。一般介電質混合膜的製作,都是利用單一源蒸鍍或是多源蒸鍍的方法,其蒸鍍出來的混合膜很難達到真正充分的混合,吾人使用改良的交互濺鍍法,利用基皮的旋轉來達到濺鍍材料的充分混合進而製作出吾人想要的折射係數的薄膜,實驗的結果和Drude理論,Lorentz-Lorenz理論比較後,發現本實驗方式所鍍出的混合膜其折射係數和TiO2-SiO2 的重量百分比濃度成直線關係。最後吾人必須強調,在整個的鍍膜過程中,有很多因素是需要考慮的,如真空度,溫度,氣流的穩定度,氣體的純度...等等,都要正確地掌握,如此才能精確地做到厚度的控制,有了好的厚度控制,才能製作出符合吾人所需要的成品。