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一種紅外反射復(fù)合薄膜的制作方法

文檔序號(hào):11914839閱讀:165來(lái)源:國(guó)知局
本發(fā)明涉及一種新型紅外反射復(fù)合薄膜,屬于光學(xué)反射
技術(shù)領(lǐng)域
。
背景技術(shù)
:光學(xué)薄膜是一種達(dá)到改變預(yù)定波段光的透射率和反射率效果的膜。反射射膜作為光學(xué)膜的一種,廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)和紅外元器件、太陽(yáng)能電池以及大功率激光系統(tǒng)中?,F(xiàn)有技術(shù)反射射膜由于范圍不寬,則膜系設(shè)計(jì)相對(duì)層數(shù)較少,膜層不太厚。另一方面,目前公知的應(yīng)用非常廣泛的反射射膜,一般都是使用金、銀、鋁等金屬或金屬與介質(zhì)材料或硅、鍺等半導(dǎo)體材料來(lái)進(jìn)行反射射膜的鍍制,材料成本較高?,F(xiàn)有技術(shù)中涉及紅外的寬波段反射射膜可選用的紅外膜料品種極少,膜系設(shè)計(jì)難度很大,所以有必要選擇更佳的材料和優(yōu)化膜系的設(shè)計(jì)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:基于
背景技術(shù)
存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種新型紅外反射復(fù)合薄膜,在滿足基本反射要求下,盡可能增大不同厚度間的差距,減少每個(gè)單元膜的周期數(shù),提高膜厚精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是,一種紅外反射復(fù)合薄膜,由M組單元膜疊加而成,每組單元膜分別具有N個(gè)相同的由折射率范圍分別為n1和n2的兩種聚合物材料A和B組合而成的周期結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)反射紅外波段第一能量峰(760nm~940nm)與第二能量峰(940nm~1130nm)紅外波段的反射,同時(shí)可以縮小周期數(shù)量,單元膜反射帶中心波長(zhǎng)λ取自第一能量峰(760nm~940nm)與第二能量峰(940nm~1130nm),M組單元膜的反射帶中心波長(zhǎng)值依次為λ1,λ2,…,λM。所述單元膜滿足nd=λ/4,其中n為聚合物材料的折射率,d為材料的單層厚度,λ為單元膜反射帶中心波長(zhǎng)。本發(fā)明涉及一種紅外反射復(fù)合薄膜,M組單元膜的反射帶中心波長(zhǎng)值依次為λ1,λ2,…,λM,是綜合考慮平均反射率和周期厚度差別后確定的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。與之對(duì)應(yīng)的N個(gè)單元膜中的PMMA/PET周期結(jié)構(gòu)厚度依次為:(λ1/4n1)/(λ1/4n2),(λ2/4n1)/(λ2/4n2),…,(λM/4n1)/(λM/4n2)。本發(fā)明的一種新型紅外反射復(fù)合薄膜,優(yōu)點(diǎn)是其膜系設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,材料成本低廉。在滿足基本反射要求下,盡可能增大不同厚度間的差距,減少每個(gè)單元膜的周期數(shù),提高膜厚精度。附圖說(shuō)明圖1是一種新型紅外高反復(fù)合薄膜。具體實(shí)施方式本發(fā)明提出了一種新型紅外反射復(fù)合薄膜,主要針對(duì)反射紅外波段第一能量峰(760nm~940nm)與第二能量峰(940nm~1130nm),同時(shí)可以縮小周期數(shù)量。實(shí)施例1所述紅外反射復(fù)合薄膜是由4組單元膜疊加而成,如圖1所示,每組單元膜分別具有64個(gè)相同的由折射率分別為1.491和1.655的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)兩種聚合物組合而成的周期結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外波段的反射射。前兩組單元膜主要反射第一能量峰,后兩組單元膜主要反射第二能量峰。所述單元膜滿足nd=λ/4,其中n為聚合物材料的折射率,d為材料的單層厚度,λ為單元膜反射帶中心波長(zhǎng)。所述4組單元膜的反射帶中心波長(zhǎng)值依次為790nm,890nm,990nm,1090nm,是同時(shí)具有比較高的平均反射率和比較大的周期厚度差別的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。與之對(duì)應(yīng)的N個(gè)單元膜中的PMMA/PET周期結(jié)構(gòu)厚度依次為:132.4614nm/119.3353nm,149.2287nm/134.4411nm,165.9960nm/149.5468nm,182.7632nm/164.6526nm。對(duì)太陽(yáng)光譜中紅外波段(760nm~1130nm)的總能量反射效率達(dá)到87.39%,具有良好的反射效果。λ1取790nm,λ2取847nm/850nm/860nm/870nm/880nm/890nm/900nm/905nm/910nm/915nm,對(duì)紅外波段的第一能量峰反射效果和周期厚度差別如表1所示。表1.不同λ2的對(duì)比效果表設(shè)計(jì)方案λ1(nm)λ2(nm)RvΔd(nm)179084771.83%18.2279085072.6%19.1379086076.37%22.3479087078.83%25.5579088080.66%28.7679089081.53%31.9779090080.99%35.1879090581.41%36.7979091079.17%38.21079091578.03%39.8表1中第6種設(shè)計(jì)方案的結(jié)果最符合要求,同時(shí)具有比較高的平均反射率和比較大的周期厚度差別。λ3取990nm,λ4取1060nm/1070nm/1080nm/1090nm/1100nm,對(duì)紅外波段的第二能量峰反射效果和周期厚度差別如表2所示。表2.不同λ4的對(duì)比效果表設(shè)計(jì)方案Λ3(nm)λ4(nm)RvΔd(nm)1990106083.01%22.32990107086.28%25.53990108088.75%28.74990109089.27%31.95990110085.86%35.1表2中第4種設(shè)計(jì)方案的結(jié)果最符合要求,同時(shí)具有比較高的平均反射率和比較大的周期厚度差別。實(shí)施例2所述4組單元膜的反射帶中心波長(zhǎng)值依次為1068.4434nm,874.5766nm,792.4918nm,988.3798nm,是通過(guò)基因算法全局優(yōu)化后確定的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),4組單元膜的次序不可調(diào)換,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外光譜的能量反射率的最大化。與之對(duì)應(yīng)的4個(gè)單元膜中的PMMA/PET周期結(jié)構(gòu)厚度依次為:179.1488nm/161.3963nm,146.6426nm/132.1113nm,132.8792nm/119.7118nm,165.7243nm/149.3021nm。最優(yōu)的4組單元膜對(duì)太陽(yáng)光譜中紅外波段(760nm-1130nm)的總能量反射效率達(dá)到90.58%。本發(fā)明的一種新型紅外反射復(fù)合薄膜,優(yōu)點(diǎn)是其膜系設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,材料成本低廉。在滿足基本反射要求下,盡可能增大不同厚度間的差距,減少每個(gè)單元膜的周期數(shù),為薄膜制造提供了很好的依據(jù)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定,并不受具體實(shí)施例所限制。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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