聚焦先进的光学薄膜技术
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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。
一、大口径光学元件表面镀膜技术
随着以空间相机为代表的光学成像系统的分辨率要求越来越高,其光学元件的口径也越来越大,发展大口径光学元件表面镀膜技术变得越来越迫切。大口径光学元件表面镀膜与通常的光学镀膜相比有很多特殊之处,需要有针对性的专门开展研究。
首先,为保证大口径光学元件的面形精度,避免不必要的风险,镀膜过程中必须将基底温度控制在较低的水平。但是,很多光学系统中的大口径光学元件是直接暴露在外部环境中的,如保护窗口、主、次反射镜等。
因此这些元件的膜层需要有良好的耐环境性能。在传统的镀膜工艺中,为提高膜层的耐环境特性,通常需要将基底加温到200~300℃,可是这恰恰与大口径光学元件镀膜的基本要求之一——控制温度,防止面形发生变化——相矛盾。而低温成膜又会带来膜层残余应力大的问题,较大的残余应力会增加光学元件发生面形变化的可能性。因此,发展常温成膜技术,在较低的温度下得到低应力、具有优良环境适应性的光学薄膜是大口径光学元件表面镀膜技术的重要研究目标之一。
其次,在进行大口径光学元件镀膜时,镀膜均匀性的控制变得更加复杂。以等离子体辅助电子束蒸发镀膜为例,当光学元件口径超过1500mm时,由于离子源工作的要求,镀膜时的真空度在1×10-2Pa左右,此时蒸发距离与气体分子的平均自由程相当,传统镀膜均匀性理论的假设条件不再成立。若再考虑到离子源的束流密度均匀性问题,则需要重新建立更复杂的模型并以实验来验证。
再次,大口径光学元件镀膜前的基片清洗、擦拭,以及装夹、翻转等过程,都必须要认真研究,防止大口径光学元件在上述过程中发生面形改变。
针对这些特点,实验室进行了关键技术攻关并取得显著效果。实验室与成都南方光学仪器厂一道研制成功国内口径*大的2.5m真空镀膜机,并开展了大量工艺研究,目前已经具备1.5m量级反射镜镀膜能力。实验室拟继续深化大口径反射镜镀膜技术研究,在提高工艺稳定性的同时,开展4m量级反射镜镀膜装备与工艺、离子束辅助定向溅射镀膜等技术的研究。
二、新型反射镜光学表面改性技术与装备
空间光学系统中使用的大口径反射镜要求具有良好的物理、机械、热学等性能以保证在严酷的环境下正常工作,同时还要求具有较小的重量。针对这种需求,新型的反射镜镜胚材料得到了深入的研究和长足的发展,其中综合指标较好的空间反射镜材料是Be和SiC。这两种材料都具有良好的物理、机械性能和较小的密度,并可轻量化,以进一步降低重量。由于Be的氧化物具有毒性,目前使用量较少;SiC材料性能接近Be,是一种无毒并具良好性能的反射镜镜坯材料,近年来发展较快,在空间项目中得到越来越广泛的应用。
常用的空间SiC材料有两种:S-SiC和RB-SiC。S-SiC是一种单相SiC陶瓷材料,其结构中存在的微孔造成表面光能吸收而导致反射率下降;RB-SiC中存在SiC和Si两相,由于Si的硬度较低在加工后其表面会形成台阶状形貌,使得粗糙度增加,因此会有较大的散射损失。为了解决光能损失的问题,国内外通常采用的就是表面改性方法。
我们从实验室现有条件出发,结合多年从事空间光学镀膜的经验,使用了PVD方法制备大口径SiC反射镜改性膜层的技术。主要研究的方向有如下四个:①大尺寸反射镜在三维尺度上薄膜的生长机理及其对薄膜厚度、膜层质量的影响。②不同于CVD的高温成膜,PVD可以在相对较低的温度下制备改性层,因此需要探索如何在较低的温度下实现较好性能的改性膜;③建立大尺寸状态下PVD方法制备改性膜层的均匀性物理模型,可以提高改性膜层的质量;④改性膜层和反射镜镜坯的结合状态决定了反射镜的性能,我们对相关的相互扩散机理,结合方式进行了研究。
我们使用PVD方法,对Si改性膜层和SiC改性膜层这两种改性膜层都进行了大量的相关研究,并发表了多篇高水平学术论文,并且已经在实验室承担的空间项目中成功的应用了Si改性膜层技术,使SiC反射镜性能得到了明显的提升,满足了设计要求。
关于我们
上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。
采用德国薄膜制备工艺,形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系,能够制备各种超高性能光学薄膜,包括红外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜,应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研,红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆,低反射橱窗玻璃,画框,工业灯具照明,广告机,点餐机,电子白板,安防监控等。
卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】,这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm,玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好,并且可以避免了磁控溅射的缺点,镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个难度和具有很好的应用性,新意突出,实用性突出,湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。
卷柔减反射(AR)玻璃的特点:高透,膜层无色,膜硬度高,抗老化性强(耐候性强于玻璃),玻璃长期使用存放不发霉,且有一定的自洁效果.AR增透减反膜玻璃产品广泛应用于**文博展示、低反射幕墙、广告机玻璃、节能灯具盖板玻璃、液晶显示器保护玻璃等多行业。
我们的愿景:卷柔让光学更具价值!
我们的使命:有光的地方就有卷柔新技术!
我们的目标:以高质量的产品,优惠的价格,贴心的服务,为客户提供优良的解决方案。
上海卷柔科技以现代镀膜技术为核心驱动力,通过镀膜设备、镀膜加工、光学镀膜产品服务于客户,努力为客户创造新的利润空间和竞争优势,为中国的民族制造业的发展贡献力量。