一個光學(xué)薄膜器件設(shè)計完成后，形成的設(shè)計結(jié)果包括膜系結(jié)構(gòu)、每一層膜層的折射率和厚度。對于制造者而言，只要制造出的每一層膜層的折射率和厚度準(zhǔn)確地與設(shè)計所要求的值相等制造出的薄膜器件就一定具有所設(shè)計的光學(xué)性能。因此，與制造有關(guān)系的影響薄膜器件光學(xué)性能的膜層光學(xué)參數(shù)是膜層的折射率n和厚度d，統(tǒng)稱為光學(xué)常數(shù)。

  像所有行業(yè)的零件制造一樣，經(jīng)過制造實現(xiàn)的光學(xué)膜層的折射率和厚度都有制造誤差，最終得到的薄膜器件的光學(xué)性能與設(shè)計性能是有差距的。差距一定存在，但是如何可以減小差距呢?首先，應(yīng)當(dāng)搞清楚膜層的折射率和厚度制造誤差產(chǎn)生的原因。

對于 PVD 技術(shù)制造的光學(xué)薄膜器件，膜層折射率的誤差主要來自3個方面:

①膜層的填空密度，也叫聚集密度。它是膜層的實材體積與膜層的幾何輪廓體積之比。到目前為止，幾乎所有的 PVD 技術(shù)都無法得到填充密度等于1的膜層。但是，通過實驗分析膜層填充密度與各項制造工藝因素之間的關(guān)系，是完全可以通過對制造工藝參數(shù)的控制和采用新的工藝方法控制膜層的填充密度，達(dá)到減小膜層折射率誤差的目的的。

②膜層的微觀組織物理結(jié)構(gòu)。由于采用不同的 PVD 制造方法，或者不同的制造工藝參數(shù)就可能由同一膜層材料得到不同品體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的膜層，不同的晶體結(jié)構(gòu)狀態(tài)對應(yīng)不同的介電.數(shù)，膜層的折射率也就不同。

③膜層的化學(xué)成分。光學(xué)薄膜大多采用 PVD 中的熱蒸發(fā)技術(shù)制造，幾乎每一種化食物膜層材料在蒸發(fā)時都有一定程度的熱分解，沉積在基片表面的膜層，是蒸發(fā)源材料熱解后又在零件表面再次化合反應(yīng)生成的化合物膜層。由于在零件表面進行的再化合反的充分程度受到工藝條件的形響，反應(yīng)進行的程度差異很大，造成再化合反應(yīng)生成的膜成為多種化合成分的混合體，因此，制造得到的膜層的折射率最是這些成分的折射率的合平均值。

  按照上面的分析，欲獲得所需要的折射率，就需要嚴(yán)格控制膜層上述3個方面的性能。

——本文由廣東光學(xué)鍍膜設(shè)備廠家振華真空發(fā)布