漸變折射率納米多孔減反膜的仿真、制備和表征.pdf

1、通過(guò)對(duì)漸變折射率減反膜的光學(xué)理論推導(dǎo),分別采用光學(xué)軟件和基于等效分界面算法的自編程,對(duì)選取的理想金字塔模型膜系進(jìn)行了光學(xué)仿真,探討其全向減反性能。實(shí)驗(yàn)采用550℃退火分相3小時(shí)后的硼硅玻璃3.3(主要成分wt.81％SiO2、13%B2O3、4%Na2O、2%Al2O3)在不同恒定溫度下,經(jīng)特定濃度硝酸溶液瀝濾不同時(shí)長(zhǎng)成功制備出漸變折射率納米多孔減反膜。實(shí)驗(yàn)樣品主要利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、分光光度計(jì)分別對(duì)樣品薄膜的表面、截面形貌和平行光、變

2、角度入射光透過(guò)率進(jìn)行表征與分析。結(jié)果表明:
　　(1)仿真結(jié)果表明,光線垂直入射時(shí),漸變折射率金字塔模型膜系反射率隨著薄膜厚度的增大而減小,厚度為1μm時(shí),反射率低至0.0367—0.1458%。薄膜具有優(yōu)異的全向減反性能,當(dāng)光線入射角高達(dá)70°時(shí),反射率僅為13.1582—16.3702%。
　　(2)減反膜表面為納米多孔結(jié)構(gòu),孔洞分布均勻,孔徑約為20—40nm,薄膜厚度約為120—200nm。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)硝酸瀝濾時(shí)長(zhǎng)不

3、夠時(shí),孔洞稀疏零散;瀝濾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),孔洞過(guò)于連通,形成大片“蠕蟲(chóng)式”結(jié)構(gòu),但薄膜厚度變化不大。
　　(3)50℃下,經(jīng)0.2mol/L硝酸瀝濾33分鐘制備的減反玻璃平行光透過(guò)率最高可達(dá)98.5%,比普通玻璃增大4—7%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理想漸變折射率金字塔模型膜系仿真值在短波段處僅偏低1%左右。光線入射角在30°內(nèi)時(shí),薄膜玻璃的反射率保持在4%內(nèi),角度增至75°時(shí),反射率仍低于20%,全向減反性能良好。
　　(4)納米多孔減反玻璃