树脂镜片材料及光学镀膜

树脂镜片材料及光学镀膜

一．镜片的材料特性眼镜片的光学目的旨在通过配戴矫正镜片使屈光不正的眼睛恢复清晰视力，所以在选用镜片材料时需要考虑以下这些与镜片屈光作用密切相关的因素：1、材料的几何特性：曲率半径、表面形状等；2、材料的物理化学特性：折射率、阿贝数等。镜片材料的研究发展主要是为了获取并控制这些相关因素，了解并掌握其特性，以使不断完善、发展镜片的光学矫正效果。镜片材料的基本特性有：1、光学性质，计算屈光作用和控制光学性能；2、机械和热性质；3、电性质材料；4、化学性质通过外界所可能接触的化学物质了解材料的相应变化。一、光学性质：光学性质是材料的基本性质，与镜片在日常生活中所见到的各种光学现象相符合，主要为光线在镜片表面的折射和反射、材料本身的吸收，以及散射和衍射现象。（1）光线折射：通过镜片的光线会在镜片的前后表面发生折射或偏离现象，光线的偏离幅度由材料的折射率和入射光线在镜片表面的入射角度决定。1）折射率：透明媒质的折射率是光线在真空中的速度c与在媒质中的速度v的比值，n=c/v。该比值没有单位并且总是大于1。折射率反映媒质的折射能力，折射率越高，从空气进入该媒介的光束偏离得越多。从空气到折射率为n的透明媒质所发生的偏离或折射可以根据斯涅耳-笛卡尔定律(Snell-Descartes Law)进行计算，规定如下：折射光线与入射光线和法线位于同一平面入射角i和折射角r分别由法线与入射光线、折射光线构成。计算公式：sin i=n sin r 由于透明媒质的光速随着波长而变化，所以折射率的值总是参考某一特定波长表示：在欧洲和日本，参考波长为e线546.07nm(汞--绿光谱线)，但是在美国等其它国家则是d线587.56nm(氦--黄光谱线)。但这个区别并没有造成实际影响，因为它的区别仅仅反映在折射率值的第三位小数上。目前市场所采用的镜片材料的折射率范围是从

1.5--1.9。2）色散系数：阿贝数。由光波引起的折射率变化会使白光根据不同的折射产生色散现象。事实上，波长越短，折射率越高，可见光的折射从光谱的红光区延伸到蓝光区。材料的色散能力可以由阿贝数描述，在欧洲、日本规定用e线，在美国等其他国家规定使用d线。阿贝数与材料的色散力成反比，镜片材料规定的范围通常从30-60，数值越大即表示色散越少。一般而言，折射率越高，色散力越大，而阿贝数就越低。尽管所有镜片都存在色散，但在镜片中心，这个因素可以被忽略，只有在用高色散材料制造的镜片周边部，色散现象才易被察觉。在这种情况下，色散现象所表现的是离轴物体边缘带有彩色条纹。(2)光线反射光线在镜片表面产生折射的同时，也会产生反射现象。光线反射会影响镜片的

清晰度，而且在镜片表面会产生干扰性反射光。通常，镜片材料的折射率越高，因反射而损失的光线就越多。当然，对于干扰性反射光可以通过在镜片表面镀多层减反射膜而相应抵消。(3）光线吸收：材料的本身吸收光的特性会减少镜片的光线透过率，这部分的光量损失对于非染色眼镜片是可以忽略的，但如果为染色或变色镜片，光的吸收量会很大，这也是此类镜片的设计目的。眼镜片的光线吸收通常指材料内部的光线吸收，可通过镜片前、后表面吸收光线的百分比表示。例如，30%的光线吸收相当于30%的光通量在镜片内部的减少。材料的光线吸收遵循郎伯(Lambert′s Law)定律，它根据镜片的不同厚度呈指数性的变化。镜片的光线透过率镜片的光线透过率指光线通过镜片而没有被反射和吸收的光的总量。通过镜片抵达眼睛的光通量ΦΥ相当于镜片前表面的入射量Φ，减去镜片前、后表面的反射量Φρ，减去可能被材料吸收的流量Φα，即ΦΥ+Φρ+Φα=Φ。因此，戴镜者的视觉受三方面的综合影响：入射光的强度和入射光谱范围、镜片吸收和对光谱的选择、以及眼睛对不同可见波长的敏感度。（4）光线散射和衍射1)散射：散射是光线在各个方向上被散播的一种现象，它一般在固体的表面以及透明材料的内部产生。理论上眼镜片表面没有散射发生，因为镜片的磨片过程（抛光）消除了这一现象。然而当镜片由于外界污染而弄脏或表面由于油渍而模糊不清时会产生散射。同时镜片内部的菜射也非常有限，只在偶尔情况下，可能会使镜片呈现黄色或乳白色。目前合格的眼镜片只有非常少量的散射光线产生，通常可以忽略不计。

2)衍射：衍射是当光波遇到小障碍而改变行径方向的一种现象。在眼镜光学里，衍射现象是需引起重视的，因为衍射会使镜片表面产生异常干扰，尤其是在使用不当或不小心在镜片表面造成的磨损的情况下。二、机械性质机械性质通常反映块状固体材料的特性，它规定了材料的质量、体积和尺寸，以及材料对变形和冲击的抵抗力。我们常见的反映镜片机械性质的特性有：1、比重；2、硬度；3、弹性系数E（或杨氏系数）：压力和在排除压力后恢复最初形状时产生的相应变形之间的比率。4、抗冲击性：常采用由美国食品和药物管理局（FDA）规定的一项落球试验表示。落球试验即使用一个16克的钢球从1.27M高处对准镜片中心落下的测试。5、抗断开点：采用由欧洲标准化委员会制定的"100牛顿"CEN 静态变形测试。该测试是在一个恒定速度下增加压力直到100牛顿。三、热性质热性质描述了关于材料的变化状态以及温度影响下的特性。热性质主要包括：1、热传导系数。2、比热：物体温度每升高一摄氏度所需的热量与相同质量的水温每升高一摄氏度所需的热量的比值。3、线性膨胀系数：预先设定的温度范围。4、熔点：物理常数。5、沸点。

6、镜片的应力温度。四、电性质电性质表示了材料电磁波和电效应的特性，由物理定律决定，有时需将镜片的光学性质与电性质联系。通常材料制造进需考虑以下参数：1、介电强度；2、预定频率下的介电损耗系数。五、化学性质化学性质反映了在镜片制造及日常生活中，镜片材料对于化学物质的反应特性，或是在某些极端条件下材料的反应特性。例如加速老化试验是为了测试材料的可信度。测试时通常使用冷水、热水、酸类以及各种有机溶剂，在国际标准中也有判断镜片材料的耐火性测试。二．基本镜片材料镜片材料采用透明的介质，主要分为无机和有机二大类。在我们的日常生活还会碰到一种天然介质水晶镜片，这是用石英矿磨制成的镜片。古代有水晶能养颜明目的说法，但事实上水晶的主要成分是二氧化硅（sio2），最大优点是硬性度高且不易受潮，但紫外线及红外线的透过率较高，而且水晶中密度不均匀，含杂质，有条纹及气泡等到产生，会形成双折射现象，从而影响视力。一、无机材料--玻璃玻璃是非常特殊的不定型材料，在常温下呈现固体，坚硬但易碎，在高温下具有粘性。玻璃没有固定的化学结构，因而没有确切的熔点。随着温度的上升，玻璃材料会变软、粘性增加，并逐渐由固体变为液体，这种逐渐变化的特性我们称之为"玻璃状态"。这一特性意味着玻璃在高温时可以被加工和铸型。玻璃材料制成的镜片具有良好的透光性、表面抛光后更加透明的优点。（1）普通玻璃材料（1。5和1。6）：折射率为1.523的冕牌玻璃是传统光学镜片的制造材料，其中60%~70%为二氧化硅，其余则由氧化钙、钠和硼等多种物质混合。有时也将折射率为1.6的镜片划归普通镜片。（2）高折射率玻璃材料：经过多年的研究，镜片制造商已经找到了在提高材料折射率的同时又保持低色散的方法，即在玻璃中加入新的化学元素。早在1975年就生产出了含钛元素的镜片，折射率为1.7，阿贝数为41；15年之后又生产出了含镧元素的镜片，折射率为1.8，阿贝数为34；1995年出现折射率为1.9的材料，加入了元素铌，阿贝数为30，这是目前折射率最高的镜片材料。虽然采用这些材料所制造的镜片越来越薄，然而却没有减少镜片的另一重要参数：重量。实际上，随着折射率的增加，材料的比重也随之增加，这样就抵消了因为镜片变薄而带来的重量上的减轻。（3）染色玻璃材料：在玻璃材料中混合入一些具有特殊吸收性质的金属盐后会表现出着色的效果，例如：加镍和钴（紫色），钴和铜（蓝色），铬（绿色），铁，镉（黄色），金，铜和硒（红色）等等。这些染色镜片材料主要应用于大规模地生产平光太阳镜片或防护镜片。一些具有特殊过滤性质的浅色材料（棕色、灰色、绿色或粉红色）也被用于生产屈光矫正镜片，但象这种镜片的材料现在的需

求并不多，主要原因是由于近视或远视镜片的中心厚度与边缘厚度不同，从而使镜片的颜色深浅不一致，屈光度越高，颜色差异就越明显。（4）光致变色玻璃材料：光致变色现象是通过改变材料的光线吸收属性，使材料对太阳光强度作出反应的一种性质。它的基本原则是使普通的玻璃（包括塑料光致变色材料）在紫外线辐射的影响下颜色变深，以及在周围高温的影响下颜色变淡，这两个过程是可逆的，而且可能一直存在。这一现象是通过激活在材料中混合的光致变色物质的分子而完成的。1962年出现了第一代光致变色玻璃材料,此后性能不断得到改良。其主要是在玻璃材料中加入了卤化银晶体。这些晶体在紫外线击幅射下起化学反应，使镜片的颜色变深。第一代光致变色玻璃材料的变色原理是银原子和氯原子之间的一种电子交换，通过氯化银和周围的环境来表现。在没有光线的条件下，氯化银呈离子态，因银离子是透明的，所以镜片也是透明的；而在紫外线辐射下，不稳定电子离开了氯离子，与银离子结合为金属银并吸收光，镜片则变深。当紫外线辐射减弱，移动电子离开银原子返回氯原子，镜片逐渐恢复了原先的清澈状态。对一般的光致变色玻璃，变色同时也受到温度的控制，在光照度不变时，温度越低则颜色越深。光致变色材料大多是灰色和棕色的，俗称灰变和茶变，其它的颜色也可以通过专门的工艺达到。所有的眼镜片，包括熔化双焦点镜片、渐进镜片都可以使用光致变色材料制造。近年来，光致变色树脂镜片的发展较快，材料在不断改良，其折射率已不再局限于1.50。二、有机材料有机材料可以分为两大类：热固性材料，具有加热后硬化的性质，爱热不会变形，眼镜片大部分以这种材料为主，如CR-39。热塑性材料，具有加热后软化的性质，尤其是适合热塑和注塑，聚碳酸酯PC就是这种材料。（1）热固性材料1）普通树脂材料：（CR-39）学名碳本酸丙烯乙酸，或称烯丙基二甘醇酸脂（Dially Glycol Carbonates），是应用最广泛的生产普通树脂镜片的材料。它于四十年代被美国哥伦比亚公司的化学家发现，是美国空军所研制的一系列聚合物中的第39号材料，因此，被称为CR-39（哥伦比亚树脂第39号）。CR-39被用于生产眼用矫正镜片是在1955~1960年，是第一代的超轻、抗冲击的树脂镜片。CR-39作为一种热固性材料，单体呈液态，在加热和加入催化剂的条件下聚合固化。聚合是一个化学反应，即由几个相同分子结构的单体组成的一个新的聚合体分子，具有不同的长度和性质。作为光学镜片，CR-39材料性质的参数十分适宜：折射率为1.5（接近普通玻璃镜片）、密度1.32（几乎是玻璃的一半）、阿贝数为58~59（只有很少的色射）、抗冲击、高透光率，可以进行染色和镀膜处理。它主要的缺点是耐磨性不及玻璃，需要镀抗磨损膜处理。树脂镜

片可采用模式压法加工镜片表面的曲率，因此很适用于非球面镜片的生产。2）中高折射率树脂材料：今天大部分的中折射率和高折射率材料都是热固性树脂，其发展非常迅速。它们的折射率可以使用以下任意一种技术来增加：改变原分子中电子的结构，例如：引入苯环结构；在原分子中加入重原子，诸如卤素（氯、溴等）或硫。与传统CR-39相比，用中高折射率树脂材料制造的镜片更轻、更薄。它们的比重与CR-39大体一致（在1.20到1.40之间），但色散较大（阿贝数45），抗热性能较差，然而抗紫外线较佳，同时也可以染色和进行各种系统的表面镀膜处理。使用这些材料的镜片制造工艺与CR-39的制造原理大体一致。现在1.67的树脂材料已广泛流行，而且象1.7的树脂材料也已在市场上有销售。视光业的专业人员正不断研制开发新材料，改良原有材料，以期树脂材料在将来获得更好的性能。3）染色树脂材料：用于制造太阳眼镜镜片的基本上都是聚合前加入染料而制成的，特别适合大批量制造各色平光太阳镜片，同时在材料中加入可吸收紫外线的物质。现在的一项技术即是使用浸泡在溶有有机色素的热水中，常用的染料有红色、绿色、黄色、蓝色、灰色、和棕色，根据需求可任意调染，颜色的深浅也可以控制，可以将整片镜片染色成一种颜色，也可以染成逐渐变化的颜色，例如镜片上部深色，往下逐渐减浅，即俗称的双色或渐进色。有机材料的出现，解决了屈光不正者配戴太阳眼镜的问题。4）光致变色树脂材料：第一代光致变色树脂镜片大约出现在1986年，但是直到1990年第一代Transi-tion镜片面市后，它才真正开始普及。光致变色效果是在材料中加入了感光的混合物而获得的，在特殊波段的紫外线辐射作用下，这些感光物质的结构发生变化，改变了材料的吸收能力。这些混合物与的结合主要有两种方法：在聚合前与液态单体混合，或在聚合后渗入材料中（Transition镜片就采用后一种方法）。光致变色树脂镜片采用几种光致变色物质，在最后的制造中使这些不同的变色效果结合起来，这使得镜片变色不但迅速，而且不完全受温度的控制。一种新型的光致变色树脂镜片已于1993年投放市场，这种镜片采用树脂材料作片基，用渗透法在镜片的凸面渗透了一层光致变色材料，然后再镀上一层抗磨损膜，起保护和而磨作用。这项工艺技术可以使镜片的变色不会随屈光度数的加深而出现镜片中央与周围深浅不一的情况，弥补了玻璃变色的不足。再加上片基是树脂材料，轻且抗冲击，所以这种镜片特别适合用于各种屈光不正者使用。（2）热塑性材料（聚碳酸酯，POLYCARBONATE，简称PC）热塑性材料如PMMA早在五十年代就被首次用于制造镜片，但是由于受热易变形及耐磨性较差的缺点，很快就被CR－39所替代。然而今天，聚碳酸酯的发展将热

塑性材料带回了镜片领域，并被视光业专业人士认可为21世纪的主导镜片材料。实际上，聚碳酸酯也不是一种新材料，它大约在1995年就被发现了，但真正在视光领域的使用仅仅是近几年，它在历经了数年的研制和多次的改进之后尤其是应用于CD产业，其光学质量已其它镜片材料相媲美。聚碳酸酯是直线形无定型结构的热塑聚合体，具有许多光学方面的优点：出色的抗冲击性（是CR－39的10倍以上），高折射率（ne=1.591,nd=1.586）,非常轻（比重＝1.20g/立方厘米），100%抗紫外线（385nm）,耐高温（软化点为

140 °C/280 °F）。聚碳酸酯材料也可进行系统的镀膜处理。它的阿贝数较低（Ve=31,Vd=30）,但在实际中对配戴者并没有显著的影响。在染色方面，由于聚碳酸酯材料本身不易着色，所以大多通过可染色的抗磨损膜吸收颜色。三．镜片镀膜一、耐磨损膜（硬膜）无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片，在日常的使用中，由于与灰尘或砂砾（氧化硅）的摩擦都会造成镜片磨损，在镜片表面产生划痕。与玻璃片相比，有机材料制成的硬性度比较低，更易产生划痕。通过显微镜，我们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种，一是由于砂砾产生的划痕，浅而细小，戴镜者不容易察觉；另一种是由较大砂砾产生的划痕，深且周边粗糙，处于中心区域则会影响视力。（1）技术特征1）第一代抗磨损膜技术抗磨损膜始于20世纪70年代初，当时认为玻璃镜片不易磨制是因为其硬度高，而有机镜片则太软所以容易磨损。因此将石英材料于真空条件下镀在有机镜片表面，形成一层非常硬的抗磨损膜，但由于其热胀系数与片基材料的不匹配，很容易脱膜和膜层脆裂，因此抗磨损效果不理想。2）第二代抗磨损膜技术20世纪80年代以后，研究人员从理论上发现磨损产生的机理不仅仅与硬度相关，膜层材料具有“硬度/形变”的双重特性，即有些材料的硬度较高，但变形较小，而有些材料硬度较低，但变形较大。第二代的抗磨损膜技术就是通过浸泡工艺法在有机镜片的表面镀上一种硬度高且不易脆裂的材料。3）第三代抗磨损膜技术第三代的抗磨损膜技术是20世纪90年代以后发展起来的，主要是为了解决有机镜片镀上减反射膜层后的耐磨性问题。由于有机镜片片基的硬度和减反射膜层的硬度有很大的差别，新的理论认为在两者之间需要有一层抗磨损膜层，使镜片在受到砂砾磨擦时能起缓冲作用，并而不容易产生划痕。第三代抗磨损膜层材料的硬度介于减反射膜和镜片片基的硬度之间，其磨擦系数低且不易脆裂。4）第四代抗磨损膜技术第四代的抗膜技术是采用了硅原子，例如法国依视路公司的帝镀斯（TITUS）加硬液中既含有有机基质，又含有包括硅元素的无机超微粒物，使抗磨损膜具备韧性的同时又提高了硬度。现

代的镀抗磨损膜技术最主要的是采用浸泡法，即镜片经过多道清洗后，浸入加硬液中，一定时间后，以一定的速度提起。这一速度与加硬液的黏度有关，并对抗磨损膜层的厚度起决定作用。提起后在100 °C左右的烘箱中聚合4－5小时，镀层厚约3－5微米。（2）测试方法判断和测试抗磨损膜耐磨性的最根本的方法是临床使用，让戴镜者配戴一段时间，然后用显微镜观察并比镜片的磨损情况。当然，这通常是在这一新技术正式推广前所采用的方法，目前我们常用的较迅速、直观的测试方法是：1）磨砂试验将镜片置于盛有砂砾的宣传品内（规定了砂砾的粒度和硬度)，在一定的控制下作来回磨擦。结束后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量，并且与标准镜片作比较。2）钢丝绒试验用一种规定的钢丝绒，在一定的压力和速度下，在镜片表面上磨擦一珲的次数，然后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量，并且与标准镜片作比较。当然，我们也可以手工操作，对二片镜片用同样的压力磨擦同样的次数，然后用肉眼观察和比较。上述两种测试方法的结果与戴镜者长期配戴的临床结果比较接近。3）减反射膜和抗磨损膜的关系镜片表面的减反射膜层是一种非常薄的无机金属氧化物材料（厚度低于1微米），硬且脆。当镀于玻璃镜片上时，由于片基比较硬，砂砾在其上面划过，膜层相对不容易产生划痕；但是减反射膜镀于有机镜片上时，由于片基较软，砂砾在膜层上划过，膜层很容易产生划痕。因此有机镜片在镀减反射膜前必须要镀抗磨损膜，而且两种膜层的硬度必须相匹配。二、减反射膜（1）为什么需要镀减反射膜？1）镜面反射光线通过镜片的前后表面时，不但会产生折射，还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时，看到的却是镜片表面一片白光。拍照时，这种反光还会严重影响戴镜者的美观。2）"鬼影" 眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像，也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚集于视网膜上，形成像点。但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同，并且存在一定量的反射光，它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像，也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。3）眩光象所有光学系统一样，眼睛并不完美，在视网膜上所成的像不是一个点，而是一个模糊圈。因此，二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠的模糊圈产生的。只要二点之间的距离足够大，在视网膜上的成像就会产生二点的感觉，但是如果二点太接近，那么二个模糊圈会趋向与重合，被误认为是一个点。对比度可以用来反映这种现象，表达视力的清晰度。对比值必

须大于某一确定值（察觉阈，相当于1－2）才能够确保眼睛辨别二个邻近点。对比度的计算公式为：D＝（a-b)/(a+b) 其中C为对比度，二个相邻物点在视网膜上所成像的感觉最高值为a,相邻部份的最低值为b。如果对比度C值越高，说明视觉系统对该二点的分辨率越高，感觉越清晰；如果二个物点非常接近，它们的相邻部分的最低值比较接近于最高值，则C值低，说明视觉系统对该二点感到不清晰，或不能清晰分辨。让我们来模拟这样一个场景产：夜晚，一位戴眼镜的驾车者清晰地看见对面远处有二辆自行车正冲着他的车骑过来。此时，尾随其后的汽车的前灯在驾车者镜片后表面上产生反射：该反射光在视网膜上形成的像增加了二个被观察点的强度（自行车车灯）。所以，a段和b段的长度增加，即然分母(a+b)增加，而分子（a-b)保持不变，于是就引起了C值的减少。对比减小的结果会令驾驶员最初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像，就好比区分它们的角度被突然减小！4）透过量反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的折射率，可通过反射量的公式进行计算。反射量公式：R＝（n-1)平方/(n+1)平方R：镜片的单面反射量n：镜片材料的折射率例如普通树脂材料的折射率为1.50，反射光R＝（1.50－1）平方/（1.50＋1）平方＝0.04＝4%。镜片有两个表面，如果R1为镜片前表面的量，R2为镜片后表面的反射量，则镜片的总反射量R＝R1＋R2。（计算R2的反射量时，入射光为100%－R1）。镜片的透光量T＝100%-R1-R2。由此可见，高折射率的镜片如果没有减反射膜，反射光会对戴镜者带来的不适感比较强烈。（2）原理减反射膜是以光的波动性和干涉现象为基础的。二个振幅相同，波长相同的光波叠加，那么光波的振幅增强；如果二个光波原由相同，波程相差，如果这二个光波叠加，那么互相抵消了。减反射膜就是利用了这个原理，在镜片的表面镀上减反射膜，使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰，从而抵消了反射光，达到减反射的效果。1）振幅条件膜层材料的折射率必须等于镜片片基材料折射率的平方根。2）位相条件膜层厚度应为基准光的1/4波长。d=λ/4λ=555nm时，d=555/4=139nm 对于减反射膜层，许多眼镜片生产商采用人眼敏感度较高的光波（波长为555nm)。当镀膜的厚度过薄（〈139nm),反射光会显出浅棕黄色，如果呈蓝色则表示镀膜的厚度过厚（〉139nm）。镀膜反射膜层的目的是要减少光线的反射，但并不可能做到没有反射光线。镜片的表面也总会有残留的颜色，但残留颜色哪种是最好的，其实并没有标准，目前主要是以个人对颜色的喜好为主，较多为绿色色系。我们也会发现残留颜色在镜片凸面与凹面的曲率不同也使镀膜的速度不同，

因此在镜片中央部分呈绿色，而在边缘部分则为淡紫红色或其它颜色。3）镀减反射膜技术有机镜片镀膜的难度要比玻璃镜片高。玻璃材料能够承受300 °C以上的高温，而有机镜片在超过100 °C时便会发黄，随后很快分解。可以用于玻璃镜片的减反射膜材料通常采用氟化镁（MgF2），但由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200°C的环境下进行，否则不能附着于镜片的表面，所以有机镜片并不采用它。20世纪90年代以后，随着真空镀膜技术的发展，利用离子束轰击技术，使得膜层与镜片的结合，膜层间的结合得到了改良。而且提炼出的象氧化钛，氧化锆等高纯度金属氧化物材料可以通过蒸发工艺镀于树脂镜片的表面，达到良好的减反射效果。以下对有机镜片的减反射膜镀膜技术作一介绍。1）镀膜前的准备镜片在接受镀膜前必须进行预清洗，这种清洗要求很高，达到分子级。在清洗槽中分别放置各种清洗液，并采用超声波加强清洗效果，当镜片清洗完后，放进真空舱内，在此过程中要特别注意避免空气中的灰尘和垃圾再黏附在镜片表面。最后的清洗是在真空舱内，在此过程中要特别注意避免空气中的灰尘和垃圾再黏附在镜片表面。最后的清洗是在真空舱内镀前进行的，放置在真空舱内的离子枪将轰击镜片的表面（例如用氩离子），完成此道清洗工序后即进行减反射膜的镀膜。2）真空镀膜真空蒸发工艺能够保证将纯质的镀膜材料镀于镜片的表面，同时在蒸发过程中，对镀膜材料的化学成分能严密控制。真空蒸发工艺能够对于膜层的厚度精确控制，精度达到。3）膜层牢固性

对眼镜片而言，膜层的牢固性是至关重要的，是镜片重要的质量指标。镜片的质量指标包括镜片抗磨损、抗文化馆、抗温差等。因此现在有了许多针对性的物理化学测试方法，在模拟戴镜者的使用条件下，对镀膜镜片进行膜层牢度质量的测试。这些测试方法包括：盐水试验、蒸汽试验、去离子水试验、钢丝绒磨擦试验、溶解试验、黏着试验、温差试验和潮湿度试验等等。三、抗污膜（顶膜）（1）原理镜片表面镀有多层减反射膜后，镜片特别容易产生污渍，而污渍会破坏减反射膜的减反射效果。在显微镜下，我们可以发现减反射膜层呈孔状结构，所以油污特别容易浸润至减反射膜层。解决的方法是在减反射膜层上再镀一层具有抗油污和抗水性能的顶膜，而且这层膜必须非常薄，以使其不会改变减反射膜的光学性能。（2）工艺抗污膜的材料以氟化物为主，有二种加工方法，一种是浸泡法，一种是真空镀膜，而最常见的方法是真空镀膜。而最常用的方法是真空镀膜。当减反射膜层完成后，可使用蒸发工艺将氟化物镀于反射膜上。抗污膜可将多孔的减反射膜层覆盖起来，并且能够将水和油与镜片的接触面积减少，使油和水滴不易粘附于镜片表面，因此也

称为防水膜。对于有机镜片而言，理想的表面系统处理应该是包括抗磨损膜、多层减反射膜和顶膜抗污膜的复合膜。通常抗磨损膜镀层最厚，约为3－5mm，多层减反射膜的厚度约为0.3um，顶层抗污腊镀最薄，约为0.005－0.01mm。以法国依视路公司的钻晶（crizal），复合膜为例，在镜片的片基上首先镀上具有有机硅的耐磨损膜；然后采用IPC的技术，用离子轰击进行镀减反射膜前的预清洗；清洗后采用高硬度的二氧化锆（ZrO2）等材料进行多层减反射膜层的真空镀制；最后再镀上具有110的接触角度的顶膜。钻晶复合膜技术的研制成功表明了有机镜片的表面处理技术达到了一个新的高度。四．镜片制造对于不同的材料，眼镜片的制造技术是本质上虽各不相同，但总的方法不外乎是直接制成"成品"，或制成"半成品"。"成品"即"现片"，已具有屈光力，可直接用于割边、装架；而"半成品"即是所谓的一种表面研磨好的厚镜片，在需要时根据处方再加工后表面，制成相应的屈光度。一、玻璃片的制造无论选用何种材料，玻璃镜片的制造是对所提供的玻璃毛坯进行前、后表面的处理。制造时先将炉内熔化的各类成分制成坯料，然后形成有着精确曲率的前、后表面，从而生产出“成品”。坯料是表面凹凸不平，但内部组织同质的非常厚的镜片。对镜片前、后表面的处理可以分成三个阶段：（1）阶段1：粗磨：使用钻石砂轮研磨镜片以获得一定的厚度和曲率。经过粗磨的镜片已基本定型，但表面仍是粗糙、半透明的。（2）阶段2：精磨：净化镜片表面的颗粒，但不改变其曲率半径。镜片与已贴有研磨衬垫或研磨片的模具接触，所采用模具的半径与所磨镜片的曲率半径一致。镜片的模具随着润滑液冷却同时转动，在持续了数分钟的操作结束后，镜应具有所需的精确厚度和曲率，但表面仍不是非常光滑。（3）阶段3：抛光：操作的最后阶段，目的是为镜片提供透明度。该阶段类似于先前的操作，但使用更软，并有着非常细小颗粒的抛光片和研磨液。在工业上，加工镜片的前表面（无论设计是球面、非球面、双光或渐进）通常采用批量生产，而加工镜片的后表面（仅指球面或环曲面）则是根据数量采用个别或连续的生产工艺。二、有机镜片的制造下面分别介绍了使用完全不同工艺的热固性镜片材料和热塑性镜片材料的制造。（1）热固性材料（以热固性树脂中的CR-39为例）由化工产品供应商处获得液态单体后，再根据以下工序进行制造；1）单体准备：过滤、排队气、加入催化剂；2）装配：可通过圆形环（垫圈）压缩和夹子紧固，也可使用专门胶带装配的由两回部分玻璃或金属组成的模子；3）填料：在由两部件组成的模子空间内注入液态单体；4）聚合：将注满单体的模子放入炉内接受几小时的热循环固化，对于某些材料可用紫外线

辐射数分钟，以使树脂逐渐固化；5）开模：除去夹子或胶带，分开模子，取出镜片。（2）热塑性材料对该材料进行磨削和磨边时必须小心，它与CR-39的工艺不同。以聚碳酸酯为例，热塑性材料的制造工艺是将由透明颗粒组成的原材料加热后注入镜片模子。该技术是通过加热液化原材料，再使用活塞将其注入金属或玻璃模子。在整个制造过程中，螺杆不但起了活塞的作用，通过各通道将热材料推入模腔，而且确保了注入模腔内的材料的可塑性。在注入和冷却一段时间后，打开模子，取出镜片。具体的制造步骤如下：1）材料准备：用热气吹干颗粒，并将材料加入压力机；2）设置压力机：取出模子，设置压力、模子温度、注射和冷却的时间，并加热材料（大约到300°C/570F）；3）注射：通过压力将熔化的材料注入模子；4）冷却：通过模子传导使材料固化；5）开模：打开压力和模子，取出镜片。该项技术只需更换模子就可以生产任何设计的镜片。这些镜片可以是"成品"，也可以是需要加工后表面的"半成品"，其它材料的生产技术也与此相似。

光学镀膜的作用

光学镜片镀膜 一、耐磨损膜（硬膜） 无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片，在日常的使用中，由于与灰尘或砂砾（氧化硅）的摩擦都会造成镜片磨损，在镜片表面产生划痕。与玻璃片相比， 有机材料制成的硬性度比较低，更易产生划痕。通过显微镜，我们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种，一是由于砂砾产生的划痕，浅而细小，戴镜者不容易察觉；另一种是由较大砂砾产生的划痕，深且周边粗糙，处于中心区域则会影响视力。 （1）技术特征 1）第一代抗磨损膜技术 抗磨损膜始于20世纪70年代初，当时认为玻璃镜片不易磨制是因为其硬度高，而有机镜片则太软所以容易磨损。因此将石英材料于真空条件下镀在有机镜片表面，形成一层非常硬的抗磨损膜，但由于其热胀系数与片基材料的不匹配，很容易脱膜和膜层脆裂，因此抗磨损效果不理想。 2）第二代抗磨损膜技术 20世纪80年代以后，研究人员从理论上发现磨损产生的机理不仅仅与硬度相关，膜层材料具有“硬度/形变”的双重特性，即有些材料的硬度较高，但变形较小，而有些材料硬度较低，但变形较大。第二代的抗磨损膜技术就是通过浸泡工艺法在有机镜片的表面镀上一种硬度高且不易脆裂的材料。 3）第三代抗磨损膜技术 第三代的抗磨损膜技术是20世纪90年代以后发展起来的，主要是为了解决有机镜片镀上减反射膜层后的耐磨性问题。由于有机镜片片基的硬度和减反射膜层的硬度有很大的差别，新的理论认为在两者之间需要有一层抗磨损膜层，使镜片在受到砂砾磨擦时能起缓冲作用，并而不容易产生划痕。第三代抗磨损膜层材料的硬度介于减反射膜和镜片片基的硬度之间，其磨擦系数低且不易脆裂。 4）第四代抗磨损膜技术 第四代的抗膜技术是采用了硅原子，例如法国依视路公司的帝镀斯（TITUS）加硬液中既含有有机基质，又含有包括硅元素的无机超微粒物，使抗磨损膜具备韧性的同时又提高了硬度。现代的镀抗磨损膜技术最主要的是采用浸泡法，即镜片经过多道清洗后，浸入加硬液中，一定时间后，以一定的速度提起。这一速度与加硬液的黏度有关，并对抗磨损膜层的厚度起决定作用。提起后在100 °C左右的烘箱中聚合4－5小时，镀层厚约3－5微米。 （2）测试方法 判断和测试抗磨损膜耐磨性的最根本的方法是临床使用，让戴镜者配戴一段时间，然后用显微镜观察并比镜片的磨损情况。当然，这通常是在这一新技术正式推广前所采用的方法，目前我们常用的较迅速、直观的测试方法是： 1）磨砂试验 将镜片置于盛有砂砾的宣传品内（规定了砂砾的粒度和硬度)，在一定的控制下作来回磨擦。结束后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量，并且与标准镜片作比较。 2）钢丝绒试验 用一种规定的钢丝绒，在一定的压力和速度下，在镜片表面上磨擦一珲的次数，然后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量，并且与标准镜片作比较。当然，我们也可以手工操作，对二片镜片用同样的压力磨擦同样的次数，然后用肉眼观察和比较。

各种氧化物折射率

产品目录我公司可根据用户需要定制各种光学镀膜材料 名称分子式产品规格折射率透光范围蒸发温度蒸发源产品应用 JS01膜料1.0-4.0mm颗 粒 2.10/500nm 360-7000nm 2200-2300 ℃电子枪、钽舟增透膜、多层膜 JS02膜料Ti3O5 1.0-4.0mm颗 粒 2.35/500nm 400-12000nm 1800-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 JS03膜料1.0-4.0mm颗 粒 1.70/500nm 220-10000nm 2100 ℃电子枪增透膜、多层膜 JS04膜料1.0-4.0mm颗 粒 1.47/500nm 300-7000nm 1900-2000 ℃电子枪增透膜、多层膜 氟化镁MgF2 1.0-4.0mm颗 粒 1.38/500nm 160-8000nm 1300-1600 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟、钼舟 增透膜、多层膜 二氧化硅SiO2 1.0-3.0mm颗 粒、柱状 1.46/500nm 200-2000nm 1800-2200 ℃电子枪多层膜 氧化铝Al2O3 1.0-4.0mm颗 粒 1.63/550nm 200-5000nm 2000-2200 ℃电子枪增透膜、多层膜 一氧化硅SiO 1.0-4.0mm颗 粒 1.55/550nm 800-8000nm 1200-1600 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟、钼舟 增透膜、多层膜 二氧化钛TiO2 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.35/500nm 400-12000nm 2000-2200 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 五氧化三钛Ti3O5 1.0-4.0mm烧 结颗粒 2.35/500nm 400-12000nm 1800-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 三氧化二钛Ti2O3 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.35/500nm 400-12000nm 1800-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 一氧化钛TiO 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.35/500nm 400-12000nm 1700-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 五氧化二钽Ta2O5 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.10/500nm 350-7000nm 1900-2200 ℃电子枪增透膜、多层膜 氧化铪HfO2 1.0-4.0mm颗 粒、片状 1.95/500nm 230-7000nm 2300-2500 ℃电子枪 紫外近红外多 层膜 氧化锆ZrO2 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.05/500nm 250-7000nm 2500 ℃电子枪增透膜、多层膜

DWDM光学镀膜介绍与解析

DWDM光學鍍膜介紹與解析 前言 隨著行動電話與網際網路等通信量急速增加，連接幹線及都會之區間的光纖傳輸容量亦隨之暴漲。增加通信容量有兩種方法，一種是提高變頻速度的多重時間光增幅器廣波域技術提升相對分割法（TDM, Time Division Multiplexing），另外一種是以單一光纖傳輸不同波長光信號之多波長方式（WDM, Wavelenght Division Multiplexing）。由於地也帶動著高速化與高密度波長多重化演進，換言之它所使用的Filter種類與波長亦隨之多樣化。Filter鍍膜基於耐環境、溫度、穩定性等系統考量，通常採用離子（Ion）/等離子鎗（Plasma Gun）與濺鍍（Suptter）或電子束（EB，Electric Beam）等方式。然而鍍膜時有關膜厚監控（Monitor）、重複再現性、良率改善、自動化等諸多問題仍有待鍍膜廠商突破。鍍膜方法 電子束（EB）蒸鍍方式容易形成柱狀膜結構，為獲高充填率（Packing Density）的膜層，通常會採用Ion照射基板方式，經Ion 照射後由於離子（Ion）的能量使基板上形成活性核，同時促進核成長及核凝縮（Coalescence），進而獲得高充填率的膜層。電子束（EB）蒸鍍源與離子/等離子鎗（Plasma Gun）的組合又可分為離子輔助（IAD, Ion Assisted Deposition）及離子鍍（IP, Ion Plating），這兩種方法常用於有耐環境需求的通信元件鍍膜工程。Leybold公司的APS（Advanced Plasma System）為典型代表。 IAD的電子束蒸鍍源與Ion產生器可個別獨立控制，因此IAD方式較易找出最合適的鍍膜條件。基於EB鎗需長時間操作，因此有些廠商修改Filament的尺寸與外形，用來降低電子束270°偏向時所產生的離子衝擊對Filament造成的耗損。如此一來由高周波放電所構成的離子鎗，在DC放電時無法避免的Filament Suptter不純物產生會完全消失，同時離子鎗可作長時間運轉。這種方式具有鍍膜時Filer吸收損失較小、膜應力比其它等離子製程更小等優點。 濺鍍（Suptter）方式可獲得較高的膜層充填率，鍍膜速度則比上述方式慢，因此光通信用多層膜Filter製程很少採用。OCLI及加拿大的NRCC是將金屬靶材（Target）先作濺鍍，再經過氧化等離子氧化過程，如此便可進行製作窄域

常用晶体及光学玻璃折射率表

常用晶体及光学玻璃折射率表 注：no、ne分别是晶体双折射现象中的“寻常光”的折射率和“非常光”的折射率。资料来源：华东师大《光学教程》 一般情况下，基础玻璃的折射率为1.5—1.7，而斜锆石的折射率为2.2，锆英石的折 射率为1.94；SnO2可以降低釉熔体的表面张力，且具有较高地折射率（2.09） CR-39即折射率1.499单体 有机高分子化学 日开发出新型热固性树脂 -------------------------------------------------------------------------- ------ 2019-7-28 9:04:29 来源：中国化工网 日前，日本Nitto Denko Corp公司开发出一种折射系数为1.7的芳香族热固性树脂，高于折射率1.56的环氧树脂，且这种树脂的耐热性也比环氧树脂高30％。 该公司称，折射系数的提高是由于在其中添加了二氧化钛、二氧化锆及其它金属氧化 物的纳米级粒子。据介绍，这种树脂主要用途在电器领域，包括用于涂料中可提高白色发 光二极管(LEDs)的发光率和吸光率，液晶显示器(LCDs)和其它显示器的防反射膜，以及在 电荷耦合器件(CCDs)中作为微透镜使其能接受大量光等。 金红石型和锐钛矿型TiO2颜料的平均折射率分别为2.71和2.57，用2.71来计算， 氧化锌颜料的相对密度为5.45 ~ 5.65，吸油度量为10 ~ 25 g/100 g，折射率为 2.03 ~ 2.08。 商业上98%颜料级硫化锌的相对密度为4.0 ~ 4.1，折射率为2.37 三氧化锑颜料的折射率约为2.0， 名称折射率透光范围蒸发温度(℃) 蒸发源应用 三氧化二铝 1.62/550n 200~5000 2000-2200 电子枪增透膜多层膜氟化铈氧化铈 冰晶石氧化铪 1.63/500nm 300~5000 1429 钼，钽，电子枪增透膜、多层膜 2.35/500nm 400~16000 1950 电子枪增透膜 1.33/500nm 250~14000 1000 钼，钽，电子枪增透膜 1.95/500nm 230~7000 2500 电子枪紫外-近红外多层膜

光学基础知识及光学镀膜技术

光学基础知识及光学镀膜技术 光學薄膜是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來 改變光波傳遞的特性。即應用光波在這些薄膜中進行的現象與原理，如透射、吸收、散 射、反射、偏振、相位變化等，進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學 與工程上的應用。在本廠的實際應用上，DM半透板與ITO鍍膜屬於這個領域。 光學薄膜雖早於1817年Fraunhofer已經開始利用酸蝕法製成了抗反射膜，但是真正 的發展是在1930年真空鍍膜設備之後。而軍事的需求(望遠鏡、飛彈導向鏡頭、監視衛 星、夜視系統等)加速了光學薄膜的開發與研究。計算機的出現使得設計更為方便，相對 的各種理論及設計方法因應而出，光學薄膜的研究於是更為進步並充分應用於各種光電 系統及光學儀器之中，如光干涉儀、照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影電視機、顯示器、 光鑯通訊、汽車工業、眼鏡等。 光學薄膜基本上是藉由干涉作用達到其效果的。簡單的如肥皂泡沫膜、金屬表層的 氧化膜、水面油層的顏色變化，都可以視為單層干涉的效果。因此，當光在膜層中的干

涉現象可以被偵測到時，我們就說這層模是薄的，否則是厚的(k值消散掉)。由於干涉現象不僅跟膜層的厚度有關，而且光源的干涉性和偵測性的種類也有關。 接下來為各位介紹幾個主題1.波動光學基本理論2.薄膜光學的應用及產品介紹3.薄膜設計方法4.金屬鍍膜材料5.光學薄膜的鍍製方法及設備6.光學薄膜材料。 光學薄膜的製作是理論設計的實現，它不僅和蒸鍍方法及材料有關亦與薄膜支撐 者，即基板之表面狀況及材質有密切的關係，事實上光學薄膜的研製的主要困難已經比 較少是在設計上，而是在製鍍上，亦即要製造出預期中的光學常數及厚度之薄膜，因此 新的製膜方法及監控方式在工程上更顯的重要。 1. 繞射和干涉的現象常常會被拿在一起來討論,繞射可視為很多光源互相干涉,但其數學處理的方式仍然與干涉不太一樣。例如全像或光柵,可以用繞射也可以用干涉來解釋,也各有其數學模式。光的波動說:當一個水波經過一個障礙時,我們可以看到障礙的邊緣會 泛起陣陣漣漪,這種現象就是繞射,光波也有繞射現象,這種現象是和光的直線前進或光 的粒子說相抵觸的。早在1500年,L.da Viaci 已提及光的繞射,Huygens在1678年首先創立光的波動理論,他把波陣面上每一點都視為一個次級子波的波源,而所有子波前進時的包絡面又形成新的波前,應用這個原理可以解釋光的直線前進、光的反射與折射。 1801年,Young用干涉理論來解釋單狹縫的現象,但實驗結

光学材料折射率的测定报告

光学材料折射率的测定 Summary ：Refractive index is one of the important parameters of optical materials, which often needs to be measured in scientific research and production practice. The method of measuring the refractive index can be divided into two categories: one is the application of refractive index and reflection, total reflection law, through the accurate measurement of the angle of the refractive index of the geometric optics method, such as the minimum deviation angle method, grazing incidence method, total reflection method and displacement method, etc. Another kind is the light passed the medium (or by a dielectric reflection) and the polarization state changes of the phase change of the transmitted light or reflected light) and refraction rate is closely related to the principle to measure the refractive index of the physical optics method, such as cloth Brewster angle method, interferometry, ellipsometry etc.. 摘要：折射率是光学材料的重要参数之一，在科研和生产实际中常需要测量它。测量折射率的方法可分为两类：一类是应用折射率及反射、全反射定律，通过准确测量角度来求折射率的几何光学方法，如最小偏向角法、掠入射法、全反射法和位移法等。另一类是利用光通过介质（或由介质反射）后，透射光的相位变化（或反射光的偏振态变化）与折射率密切相关的原理来测定折射率的物理光学方法，如布儒斯特角法、干涉法、椭偏法等。 关键词：最小偏向角 偏振 全反射 分光计 干涉 布儒斯特角 引言：本实验要求综合已学过的光学知识和基本实验操作，查阅有关资料，拟定实验方案，完成对各种待测样品的折射率测定，从而对光学材料折射率的测量，在原理和方法上有更全面的认识。加深对分光计、阿贝折射仪、迈克尔孙干涉仪等光学仪器使用方法的了解。 一、最小偏向角法 【实验原理】 由图1的三棱镜光路图，可以证明： 2 sin 2sin sin sin min 1 1 A A r i n +== δ 其中A 是三棱镜的顶角，δmin 是出射光在i 1=i 2时的最小偏向角。由上式可见，只要测得三棱镜的顶角A 和对钠黄光的最小偏向角δmin ，便可间接测出对该波长的光的折射率n 。 【实验步骤】 1. 调节分光计到使用状态，打开汞灯照明平行光管，找到折射光谱 2. 对准某条谱线，转动游标盘和望远镜跟踪此谱线，当其不再继续移动而反向移动时，记录游标盘读数θ1、θ2 3. 测定入射光方向，将望远镜对准平行光管，使分划板十字竖线对准狭缝中央，读出此时两游标的读数θ1'、θ2'，则最小偏向角δmin 为： ()()[] '2 1 22'11min θθθθδ-+-= 4. 重复测量，求平均值 图1 三棱镜中的光路图

树脂镜片材料及光学镀膜

树脂镜片材料及光学镀膜 一．镜片的材料特性眼镜片的光学目的旨在通过配戴矫正镜片使屈光不正的眼睛恢复清晰视力，所以在选用镜片材料时需要考虑以下这些与镜片屈光作用密切相关的因素：1、材料的几何特性：曲率半径、表面形状等；2、材料的物理化学特性：折射率、阿贝数等。镜片材料的研究发展主要是为了获取并控制这些相关因素，了解并掌握其特性，以使不断完善、发展镜片的光学矫正效果。镜片材料的基本特性有：1、光学性质，计算屈光作用和控制光学性能；2、机械和热性质；3、电性质材料；4、化学性质通过外界所可能接触的化学物质了解材料的相应变化。一、光学性质：光学性质是材料的基本性质，与镜片在日常生活中所见到的各种光学现象相符合，主要为光线在镜片表面的折射和反射、材料本身的吸收，以及散射和衍射现象。（1）光线折射：通过镜片的光线会在镜片的前后表面发生折射或偏离现象，光线的偏离幅度由材料的折射率和入射光线在镜片表面的入射角度决定。1）折射率：透明媒质的折射率是光线在真空中的速度c与在媒质中的速度v的比值，n=c/v。该比值没有单位并且总是大于1。折射率反映媒质的折射能力，折射率越高，从空气进入该媒介的光束偏离得越多。从空气到折射率为n的透明媒质所发生的偏离或折射可以根据斯涅耳-笛卡尔定律(Snell-Descartes Law)进行计算，规定如下：折射光线与入射光线和法线位于同一平面入射角i和折射角r分别由法线与入射光线、折射光线构成。计算公式：sin i=n sin r 由于透明媒质的光速随着波长而变化，所以折射率的值总是参考某一特定波长表示：在欧洲和日本，参考波长为e线546.07nm(汞--绿光谱线)，但是在美国等其它国家则是d线587.56nm(氦--黄光谱线)。但这个区别并没有造成实际影响，因为它的区别仅仅反映在折射率值的第三位小数上。目前市场所采用的镜片材料的折射率范围是从 1.5--1.9。2）色散系数：阿贝数。由光波引起的折射率变化会使白光根据不同的折射产生色散现象。事实上，波长越短，折射率越高，可见光的折射从光谱的红光区延伸到蓝光区。材料的色散能力可以由阿贝数描述，在欧洲、日本规定用e线，在美国等其他国家规定使用d线。阿贝数与材料的色散力成反比，镜片材料规定的范围通常从30-60，数值越大即表示色散越少。一般而言，折射率越高，色散力越大，而阿贝数就越低。尽管所有镜片都存在色散，但在镜片中心，这个因素可以被忽略，只有在用高色散材料制造的镜片周边部，色散现象才易被察觉。在这种情况下，色散现象所表现的是离轴物体边缘带有彩色条纹。(2)光线反射光线在镜片表面产生折射的同时，也会产生反射现象。光线反射会影响镜片的

光学镀膜材料论文

光学镀膜材料研究 摘要：随着科学技术的发展进步，人们对于光学领域的研究越来越广泛。而光学镀膜技术又是光学研究中的重要课题。因此通过对光学镀膜材料的研究来促进光学镀膜的发展是亟待解决的难题。通过对于光学镀膜材料性质特点的研究，来寻求未来光学材料的发展研究方向以及促进光学镀膜技术的飞速发展，使之能够更好地为人类社会的进步做贡献。 关键字：光学镀膜材料发展 一、引言 能源、信息和生物技术被称为现代社会的三大支柱，而材料科学又是能源、信息和生物技术的基础。随着近几年镀膜技术的发展，推动了镀膜材料的发展和完善。薄膜材料与薄膜技术形成了密不可分的相辅相成关系，并在我们的日常生活中发挥着重要作用。眼睛的保护膜、滤光膜、防紫外线膜；相机镜头保护膜、增透膜、增反膜；宝石上的膜层；汽车玻璃、幕墙玻璃的增反膜；光纤外壁反射膜等都在我们的生活中发挥着极其重要的作用。在我们的生活发生巨大变化的同时，我们也迫切需求光学镀膜技术的急速发展。因此对于光学镀膜材料的研究成为我们首要研究发展的课题。 二、光学镀膜材料的分类及特点 目前，光学镀膜材料常用品种已达60余种，而且其品种、应用功能还在不断被开发。 （一）、光学镀膜材料的分类： 1、从化学组成上，薄膜材料可分为： 氧化物类：Al2O3、SiO、SiO2、TiO2、Ti2O3、ZrO2等 氟化物类：MgF2、BaF2、YF3、Na3AlF6等 其它化合物类：ZnS、ZnSe、PbTe等 金属（合金）类：Al、Cr、Ti、Ag、Al-Ti、Ni-Cr等 2、从材料功能分，镀膜材料可分为： （1）光介质材料：起传输光线的作用。这些材料以折射、反射和透射的方式改变光线的方向、强度和相位，使光线按预定要求传输，也可吸收或透过一定波长范围的光线而调整光谱成份。 （2）光功能材料：这种材料在外场（力、声、热、电、磁和光）的作用下，光学性质会发生变化，因此可作为探测、保护和能量转换的材料（如AgCl2,WO3等）。 （二）光学镀膜材料的特点 从化学结构上看，固体材料（薄膜）中存在着以下键力：离子键、共价键、金属键、分子键（或范德华键）。由于化学键的特性，决定了不同薄膜材料或薄膜具有以下不同特点： （1）氧化物膜料大都是双电荷（或多电荷）的离子型晶体结构，因此，决定了

真空镀膜与光学镀膜对比

真空镀膜主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化, 造成靶与氩气离子间的撞击机率增加, 提高溅镀速率。一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面，电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。一般来说，利用溅镀制程进行薄膜披覆有几项特点：(1)金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料。(2)再适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜。(3)利用放电气氛中加入氧或其它的活性气体，可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物。(4)靶材输入电流及溅射时间可以控制，容易得到高精度的膜厚。(5)较其它制程利于生产大面积的均一薄膜。(6)溅射粒子几不受重力影响，靶材与基板位置可自由安排。(7)基板与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上，且由于溅射粒子带有高能量，在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜，同时此高能量使基板只要较低的温度即可得到结晶膜。(8)薄膜形成初期成核密度高，可生产10nm以下的极薄连续膜。(9)靶材的寿命长，可长时间自动化连续生产。(10)靶材可制作成各种形状，配合机台的特殊设计做更好的控制及最有效率的生产。 光学镀膜 一、耐磨损膜（硬膜） 无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片，在日常的使用中，由于与灰尘或砂砾（氧化硅）的摩擦都会造成镜片磨损，在镜片表面产生划痕。与玻璃片相比， 有机材料制成的硬性度比较低，更易产生划痕。通过显微镜，我们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种，一是由于砂砾产生的划痕，浅而细小，戴镜者不容易察觉；另一种是由较大砂砾产生的划痕，深且周边粗糙，处于中心区域则会影响视力。 （1）技术特征 1）第一代抗磨损膜技术 抗磨损膜始于20世纪70年代初，当时认为玻璃镜片不易磨制是因为其硬度高，而有机镜片则太软所以容易磨损。因此将石英材料于真空条件下镀在有机镜片表面，形成一层非常硬的

镀膜材料特性

基本薄膜材料 名称：钇（Y） 三氧化二钇，（Y2O3）使用电子枪蒸镀，该材料性能随膜厚而变化，在500nm时折射率约为1.8.用作铝保护膜其极受欢迎,特别相对于800—12000nm区域高入射角而言,可用作眼镜保护膜,且24小时暴露于湿气中.一般为颗粒状和片状. 名称：二氧化铈（CeO2） 使用高密度的钨舟皿(较早使用)蒸发,在200℃的基板上蒸着二氧化铈,得到一个约为2.2的折射率,在大约3000nm有一吸收带其折射率随基板温度的变化而发生显著变化,在300℃基板500nm区域折射率为2.45,在波长短过400nm时有吸收,传统方法蒸发缺乏紧密性,用氧离子助镀可取得n=2.35(500nm)的低吸收性薄膜,一般为颗粒状,还可用一增透膜和滤光片等. 名称：氧化镁(MgO) 必须使用电子枪蒸发因该材料升华,坚硬耐久且有良好的紫外线(UV)穿透性,250nm时n=1.86, 190nm时n=2.06. 166nm时K值为0.1, n=2.65.可用作紫外线薄膜材料.MGO/MGF2膜堆从200nm---400nm区域透过性良好,但膜层被限制在60层以内(由于膜应力)500nm时环境基板上得到n=1.70.由于大气CO2的干扰,MGO暴露表面形成一模糊的浅蓝的散射表层,可成功使用传统的MHL折射率3层AR膜(MgO/CeO2/MgF2). 名称：硫化锌(ZnS) 折射率为2.35, 400—13000nm的透光范围,具有良好的应力和良好的环境耐久性,ZnS在高温蒸着时极易升华,这样在需要的膜层附着之前它先在基板上形成一无吸附性膜层,因此需要彻底清炉,并且在最高温度下烘干,花数小时才能把锌的不良效果消除.HASS等人称紫外线(UV)对ZNS有较大的影响,由于紫外线在大气中导致15—20nm厚的硫化锌膜层完全转变成氧化锌(ZNO). 应有:分光膜,冷光膜,装饰膜,滤光片,高反膜,红外膜.

常用晶体及光学玻璃折射率表

常用晶体及光学玻璃折 射率表 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

注：n o 、n e 分别是晶体双折射现象中的“寻常光”的折射率和“非常光”的折射率。 资料来源：华东师大《光学教程》 注：“苏联钻”，立方氧化锆钻石 一般情况下，基础玻璃的折射率为—，而斜锆石的折射率为，锆英石的折射率为；SnO 2可以降低釉熔体的表面张力，且具有较高地折射率（） CR-39即折射率单体 有机高分子化学 日开发出新型热固性树脂

-------------------------------------------------------------------------------- 2004-7-28 9:04:29 来源：中国化工网 日前，日本Nitto Denko Corp公司开发出一种折射系数为的芳香族热固性树脂，高于折射率的环氧树脂，且这种树脂的耐热性也比环氧树脂高30％。 该公司称，折射系数的提高是由于在其中添加了二氧化钛、二氧化锆及其它金属氧化物的纳米级粒子。据介绍，这种树脂主要用途在电器领域，包括用于涂料中可提高白色发光二极管(LEDs)的发光率和吸光率，液晶显示器(LCDs)和其它显示器的防反射膜，以及在电荷耦合器件(CCDs)中作为微透镜使其能接受大量光等。 金红石型和锐钛矿型TiO2颜料的平均折射率分别为和，用来计算， 氧化锌颜料的相对密度为 ~ ，吸油度量为10 ~ 25 g/100 g，折射率为 ~ 。 商业上98%颜料级硫化锌的相对密度为 ~ ，折射率为 三氧化锑颜料的折射率约为， 名称折射率透光范围蒸发温度(℃)蒸发源应用 三氧化二铝550n200~50002000-2200 电子枪增透膜多层膜 氟化铈 500nm300~5000 1429 钼，钽，电子枪增透膜、多层膜 氧化铈 500nm400~16000 1950 电子枪增透膜 冰晶石 500nm250~14000 1000 钼，钽，电子枪增透膜 氧化铪 500nm230~7000 2500 电子枪紫外-近红外多层膜 透明导电膜料500nm400~800 1450 电子枪，Al2O3 透明导电膜 氟化钙 1280~1400 钼，钽，钨增透膜 氟化镁 550nm130~7000 1300~1600 钼，钽，钨增透膜、多层膜

各种氧化物折射率

产品目录?? 我公司可根据用户需要定制各种光学镀膜材料 名称 分子 式 产品规格折射率 透光范 围 蒸发温度蒸发源产品应用 JS0 1膜料? 颗粒500nm 360-700 0nm 2200-230 0 ℃ 电子枪、钽舟 增透膜、多 层膜 JS0 2膜料Ti3O5 颗粒500nm 400-120 00nm 1800-200 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟 增透膜、多 层膜 JS0 3膜料? 颗粒500nm 220-100 00nm 2100 ℃电子枪 增透膜、多 层膜 JS0 4膜料? 颗粒500nm 300-700 0nm 1900-200 0 ℃ 电子枪 增透膜、多 层膜 氟化镁MgF2 颗粒500nm 160-800 0nm 1300-160 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟、钼舟 增透膜、多 层膜 二氧化硅SiO2 颗粒、柱 状 500nm 200-200 0nm 1800-220 0 ℃ 电子枪多层膜 氧化铝Al2O3 颗粒550nm 200-500 0nm 2000-220 0 ℃ 电子枪 增透膜、多 层膜 一氧化硅SiO 颗粒550nm 800-800 0nm 1200-160 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟、钼舟 增透膜、多 层膜 二氧化钛TiO2 颗粒、片 状 500nm 400-120 00nm 2000-220 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟 增透膜、多 层膜 五 氧化三钛Ti3O5 烧结颗粒500nm 400-120 00nm 1800-200 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟 增透膜、多 层膜 三 氧化二钛Ti2O3 颗粒、片 状 500nm 400-120 00nm 1800-200 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟 增透膜、多 层膜 一氧化钛TiO 颗粒、片 状 500nm 400-120 00nm 1700-200 0 ℃ 电子枪、钽舟、 钨舟 增透膜、多 层膜

光学材料报告

光学树脂 与无机玻璃相比,光学树脂具有质轻、抗冲击、易加工成型、易染色及分子可设计性等优点,已在很多领域代替无机玻璃,被广泛用于建材、光学元件,如透镜、棱镜、光盘及光纤等传统的光学树脂材料有聚甲基丙烯酸甲酯（PMAA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）和聚双烯丙基二甘醇碳酸酯（CR-39）。其中甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物为一种新型的树脂，其名称为MS；苯乙烯和丙烯氰共聚为另外一种树脂，其名称为NAS。 传统树脂材料而言，PMMA 具有较高的阿贝数和较低的双折射率，光透过时其色散程度很低，但是其折射率和冲击强度较低。CR-39 是早期最成功的光学树脂，具有很高的阿贝数，较好的抗冲击强度，做成树脂镜片可以通过FDA 测试（落球实验，美国镜片的检验标准），另外其变性温度很高，有利于镜片的后续加工。但是，折射率太低。PC 具有较高的折光指数，但是其阿贝数较低，抗老化性能不好，另外镜片基材较软，不耐磨损。PS 尽管有较高的折光率，但是由于其阿贝数较低、抗老化性能差和抗冲击性能差等多种原因，很少单独作为光学镜片的树脂材料，往往都是和其他材料复合使用。目前，使用最多的是MS。MS 的折射率高于CR-39，阿贝数也比PC 高，且该材料加工制备简单，价格比较便宜。NAS 的折射比MS 高0.01，但是其阿贝数却更低。另外，丙烯氰的毒性相对较高，所以在光学树脂材料领域用得并不多。 折射率和色散是光学材料的基本性能,为使透镜超薄、减小质量和曲率及提高光学装置性能,就必须提高光学材料的折射率。虽然传统光学树脂可适用于大部分的光学领域，然而大多数传统光学树脂的折射率都在1.50左右,折射率变化范围小,可供选择的树脂品种少，越来越难以满足人们对光学元器件高精密度、高性能的要求。因此，研究和开发新型光学树脂，特别是高折射率的光学树脂是目前光学材料研究的主要方向。 根据树脂结构与官能团特征,可将高折射率材料分为含硫型、含溴型、环氧型、含硫聚氨酯型、聚酰亚胺型和复合材料型。由于硫元素的引入可有效提高树脂折射率,上述几种树脂中或多或少都引入了硫元素。含硫树脂具有折射率高、色散低、密度小等特点,尤其是它的热光稳定性明显好于含卤树脂。硫元素大多

光学材料折射率

材料折射率 [绝对折射率]: 光从真空射入介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。[公式]:n=sin i/sin r=c/v 由于光在真空中传播的速度最大，故其他媒质的折射率都大于1。同一媒质对不同波长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的媒质内，折射率常随波长的减小而增大，即红光的折射率最小，紫光的折射率最大。通常所说某物体的折射率数值多少（例如水为1.33，水晶为1.55，金刚石为2.42，玻璃按成分不同而为1.5～1.9），是指对钠黄光（波长5893×10^-10米）而言。 [相对折射率]: 光从介质1射入介质2发生折射时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率，即“相对折射率”。因此，“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。它是表示在两种（各向同性）介质中光速比值的物理量。 [公式]:n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2 光学介质的一个基本参量。即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比 真空的折射率等于1，两种介质的折射率之比称为相对折射率。例如，第一介质的折射率为n1，第二介质的折射率为n2，则n21＝n2／n1称为第二介质对第一介质的相对折射率。某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率。于是折射定律可写成如下形式 . n1sinθi＝n2sinθt两种介质进行比较时，折射率较大的称光密介质，折射率较小的称光疏介质。 折射率与介质的电磁性质密切相关。根据电磁理论,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关，称色散现象。手册中提供的折射率数据是对某一特定波长而言的（通常是对钠黄光，波长为5893埃）。气体折射率还与温度和压强有关。空气折射率对各种波长的光都非常接近于1，例如空气在20℃，760毫米汞高时的折射率为1.00027。在工程光学中常把空气折射率当作1，而其他介质的折射率就是对空气的相对折射率。 介质的折射率通常由实验测定，有多种测量方法。对固体介质，常用最小偏向角法或自准直法；液体介质常用临界角法（阿贝折射仪）；气体介质则用精密度更高的干涉法（瑞利干涉仪）。

光学镀膜材料

光学镀膜材料 氧化物 氧化铝(Al2O3) 氧化铟(In2O3)氧化铈(CeO2) 氧化钼(MoO3) 氧化铋(Bi2O3)氧化镧(La2O3)氧化铒(Er2O3)氧化钐(Sm2O3) 氧化镝(Dy2O3) 氧化锑(Sb2O3)氧化锗GeO2) 氧化碲(TeO2) 氧化镓(Ga2O3) 氧化钇(Y2O3)氧化铟锡(ITO)氧化钕(Nd2O3) 氧化镥(Lu2O3) 氧化锌镓(GZO) 氧化铽(Tb4O7)氧化钪(Sc2O3) 氧化铜(CuO) 氧化锌钇(YZO)氧化铬(Cr2O3)氧化钍(ThO2) 氧化铒(Eu2O3) 氧化铝硅(SZO) 氧化钆(Gd2O3)氧化锑掺锡(ATO) 氧化镁(MgO) 氧化镨(Pr6O11)氧化钬(Ho2O3)氧化锌(ZnO) 氧化锌镁(MZO) 氧化镨(Pr2O3)氧化锌铝(AZO)旋转靶材氧化钇稳定氧化锆（ZrO2Y2O3) 氧化锆(ZrO2)(未掺杂) 氧化钙稳定氧化锆(ZrO2-5-15wt%CaO) 一氧化钛(TiO) 二氧化铪(HfO2) 二氧化硅(SiO2)二氧化铪靶 一氧化硅(SiO) 二氧化钛(TiO2)二氧化硅靶四氧化三铁(Fe3O4) 一氧化锡(SnO) 二氧化锡(SnO2) 二氧化锆靶五氧化二铌靶 三氧化二铝靶三氧化二铁(Fe2O3) 三氧化钨(WO3)五氧化二钽 三氧化钨靶三氧化二镱(Yb2O3)三氧化二钛(Ti2O3)五氧化三钛(Ti3O5) 五氧化二钽(Ta2O5) 五氧化二钒(V2O5 氮化物 氮化硅氮化铝氮化硅 氮化钛氮化硼 硼化物 硼化铬(CrB) 二硼化铬(CrB2)六硼化镧(LaB6) 五硼化二钼(Mo2B5) 硼化铁(FeB) 二硼化铪陶瓷靶材(HfB2) 硼化二铬(Cr2B) 硼化铌(NbB) 二硼化铌(NbB2硼化二钼(Mo2B) 硼化钽(TaB) 二硼化锆(ZrB2) 硼化二钨(W2B) 硼化钨(WB) 二硼化钒(VB2) 硼化钒(VB) 二硼化钛(TiB2) Tantalum Boride (TaB2) 三硼化五铬(Cr5B3) 氟化物 氟化铝(AlF3) 氟化钡(BaF3)氟化镉(CdF2)氟化钙(CaF2) 氟化铈(CeF3) 氟化镝(DyF3) 氟化铒(ErF3)氟化铪(HfF4) 氟化钾(KF) 氟化镧(LaF3) 氟化铅(PbF2) 氟化钠（NaF) 氟化锂(LiF) 氟化镨(PrF3) 氟化镁(MgF2) 氟化钕(NdF3) 氟化钐(SmF3) 铝氟酸钠(冰晶石)(Na3AlF6) 氟化锶(SrF2) 氟化钍(ThF4) 氟化钇(YF3) 氟化镱(YbF3) 硒化物 硒化铋(Bi2Se3) 硒化铟(In2Se3)硒化钼(MoSe2) 硒化镉(CdSe) 硒化铅(PbSe) 硒化铌(NbSe2) 硒化钽(TaSe2) 硒化钨(WSe2) 硒化锌(ZnSe) 硅化物 二硅化钴(CoSi2) 二硅化铌(NbSi2)硅化三铬(Cr3Si) 二硅化铬(CrSi2)二硅化钽(TaSi2) 硅化三钒(V3Si) 二硅化铪(HfSi2)二硅化钼(MoSi2) 二硅化钒(VSi2)

常用材料折射率

常用物体折射率表 空气 1.0003 玻璃，锌冠 1.517 氯化钠（盐）2 1.644 液体二氧化碳 1.200 玻璃，冠 1.520 重火石玻璃 1.650 冰 1.309 氯化钠 1.530 二碘甲烷 1.740 水(20度) 1.333 氯化钠（盐）1 1.544 红宝石 1.770 丙酮 1.360 聚苯乙烯 1.550 兰宝石 1.770 普通酒精 1.360 石英 2 1.553 特重火石玻璃 1.890 30% 的糖溶液 1.380 翡翠 1.570 水晶 2.000 酒精 1.329 轻火石玻璃 1.575 钻石 2.417 面粉 1.434 天青石 1.610 氧化铬 2.705 溶化的石英 1.460 黄晶 1.610 氧化铜 2.705 Calspar2 1.486 二硫化碳 1.630 非晶硒 2.920 80% 的糖溶液 1.490 石英1 1.644 碘晶体 3.340

玻璃 1.500 常用晶体及光学玻璃折射率表 物质名称分子式或符号折射率重冕玻璃ZK6 1.61263 熔凝石英SiO2 1.45843重冕玻璃ZK8 1.61400 氯化钠NaCl 1.54427钡冕玻璃BaK2 1.53988 氯化钾KCl 1.49044火石玻璃F1 1.60328 萤石CaF2 1.43381钡火石玻璃BaF8 1.62590 冕牌玻璃K6 1.51110重火石玻璃ZF1 1.64752 冕牌玻璃K8 1.51590重火石玻璃ZF5 1.73977 冕牌玻璃K9 1.51630重火石玻璃ZF6 1.75496 晶体的折射率no和ne表(注：no、ne分别是晶体双折射现象中的“寻常光”的折射率和“非常光”的折射率。) 物质名称分子式no ne 冰H20 1.313 1.309 氟化镁MgF2 1.378 1.390

光学材料

当前高性能聚合物材料的研究热点中包括哪些聚合物的光学材料 1.含硫树脂巯基化合物 含硫树脂具有折射率高、色散低、密度小等特点。尤其是它的热光稳定性明显好于含卤树脂。硫元素大多通过巯基与各种官能团的反应引入到树脂中。如巯基与丙烯酰氯的反应, 此反应多用于制备含硫可聚合单体，二巯基化合物与丙烯酰氯反应制得含硫单体，单体聚合后折射率为1. 62。巯基与双键或炔基的反应，用于直接制备高折射率的聚合物或齐聚物。支化的多巯基齐聚物与含双键单体聚合后折射率为1. 60左右。巯基与芳香卤代烷的反应，需要高温、碱性催化, 所得聚合物多为高性能聚合物, 可用于特殊领域, 但巯基在此条件下易被氧化, 极不稳定, 反应难度大。巯基与醛基或酮基的反应等。 2.含溴树脂型 卤素( 除氟外) 可提高树脂折射率, 其中氯气毒性大, 难以操作, 且树脂折射率提高有限; 含碘树脂折射率高, 但不稳定、价格昂贵; 而溴为液体, 易操作, 折射率提高较大, 因此卤素中有实用价值的是溴元素。含溴树脂折射率最高, 达1. 72, 但该树脂密度大、易于着色和老化, 且体积较大的溴原子会限制与之相连基团的自由旋转, 使得均聚树脂的耐冲击性能较差。因此含溴单体的最大应用在于与其他单体共聚, 改善树脂的耐热性、尺寸稳定性、耐擦伤性, 降低吸水率, 并适当提高树脂折射率, 如将20%( 质量分数) 的含溴甲基丙烯酸酯与80%的含硫甲基丙烯酸酯共聚, 所得树脂综合性能好, 折射率达1. 63。 3.环氧树脂型 环氧树脂因耐热性和耐溶剂性好、收缩率小、易成型、粘结性强等特点而被广泛使用, 如用作光学装置的粘合剂, 但通用型环氧树脂的折射率较低, 纯度不高, 很难做到无色透明, 限制了它在光学材料方面的应用。向主链中引入硫元素、卤素, 将环氧制成环硫等均可提高树脂折射率。其中, 环硫化合物的三元环结构张力大、稳定性不好, 化合物中的杂质、pH 值过高或过低都会引发聚合, 不易储存, 但环硫树脂具有很高的折射率及优异的性能, 因此近几年来发展较快。 4.含硫聚氨酯型 传统光学塑料如PMMA、PC-39 的耐磨性和强度都较差, 影响了它们在光学器件上的应用, 因此耐磨性好、强度大的聚氨酯光学塑料近年来发展较快, 特别是含硫聚氨酯, 即通过多元硫醇与异氰酸酯或异硫氰酸酯聚合。含三嗪结构的异硫氰酸酯与均苯三硫酚聚合, 所得树脂的折射率竟高达1. 80, 极大缩小了高折射率树脂与无机材料之间的差距。然而含极性基团的树脂易结晶, 透明性差, 原料中的小分子会与氰酸根反应放出气体, 产生气泡, 影响光学性能。因此通过共聚或交联破坏结晶、除去原料中的水分和其它易挥发的小分子成为制备含硫聚氨酯时的必需步骤。利用异氰酸酯和氨基甲酸酯基等强极性基团与含活泼氢的材料( 玻璃等) 之间的优良粘附力, 有望开发继环氧之后的另一种光学装置粘合剂, 该材料具有广阔的应用前景。 5.聚酰亚胺类 聚酰亚胺( PI) 是一类典型的高性能聚合物, 特别是它的热稳定性, 可承受苛刻的热处理加工, 常被制成耐高温材料。酰胺键是一种极化度很大的官能团, 根据聚酰亚胺具有很高的折射率, 如均苯四酸酐/ 4, 4，-二苯醚二胺聚酰亚胺在632. 8nm 处的折射率高达1. 6950, 因此近年来关于PI 薄膜在高折射率方面的研究较多。在这方面刘金刚等做了系统研究, 制备出多种新型含硫聚酰亚胺, 折射率都在1. 7 左右, 其中苯环含量越高, 折射率越大。从目前的研究不难发现,