近紫外区宽带反光镜的膜系优化设计与制备

姚春龙+宋光辉+雷鹏+王银河+张新敏

摘要：

依据紫外光学系统中紫外反光镜的使用要求，并结合汞灯发光光谱，提出了R>93%@300～450 nm（R为反射率）；Tavg>85%@500～1 000 nm（Tavg表示平均透过率）的近紫外区宽带高反射率的设计指标。选用Ta2O5和SiO2分别作为高低折射率材料，并采用正交试验法确定了Ta2O5和SiO2膜料的折射率、消光系数和制备工艺参数。在规整周期性膜系的基础上，利用膜系设计软件进行优化设计，同时分析了膜层的敏感度，保证了镀制的可重复性。通过曲线测试和环境试验结果表明，该膜系满足设计使用要求。

关键词：

近紫外； 超宽带； 高反射； 膜系设计； 折射率

中图分类号： O 484.5文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2016.04.017

Abstract：

According to the operating requirements of ultraviolet reflector in the ultraviolet optical system，and with mercury lamp luminescent spectrum，the near ultraviolet broadband high reflectance design index of R>93%（300～450 nm） and Tavg>85%（500～1 000 nm） are presented.The refractive index，extinction coefficient and technological parameters of preparation of Ta2O5 and SiO2 coating materials are determined by orthogonal test，with Ta2O5 and SiO2 as high and low refractive index materials.Based on the regular periodic coating，the coating is optimally designed.Meanwhile，the sensitivity of the film is also analyzed to ensure the repeatability of coating.The results of curve test and environmental test show that the coating meets the design requirements.

Keywords：

near ultraviolet； ultra wide band； high reflective； film system； refractive index

引言

近紫外（NUV）是波长范围在300～380 nm的紫外光线[1]，广泛应用于集成电路液晶显示、晒版、LED、固化、医疗生化等领域。特别是随着微电子等产品的超微细化，在微电子、超精密器件等产品的制造过程中，需要提高成品率的半导体器件、液晶显示元件、光学制品等制造中，紫外线表面处理技术已成不可缺少的技术手段。而近紫外区宽带反光镜在紫外光学系统中是收集汞灯光源发出的光线、提高工作表面紫外光照度以及均匀性的重要光学元件。

本文针对紫外光学系统中紫外反光镜的使用要求，并结合汞灯发光光谱，提出了反光镜的光谱曲线要求。进而选取Ta2O5、SiO2两种高、低折射率薄膜材料进行镀制，通过正交试验法确定两种薄膜材料的光学常数，优化设计膜系，制备了波长在300～450 nm宽带高反射率紫外反射膜。

1膜系设计