光學(xué)薄膜在電光源領(lǐng)域中運(yùn)用情況探討

作為現(xiàn)代光學(xué)的一個(gè)重要分支，光學(xué)薄膜是在光的波動(dòng)理論及相關(guān)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。光學(xué)薄膜已廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)器件(如激光諧振腔、干涉濾波片、光學(xué)鏡頭等)，它在電光源領(lǐng)域中的重要作用亦逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。

一、單層膜系的應(yīng)用

1.作為紅外反射層

在電光源中，單層膜系較早用于低壓納燈中。低壓納燈的電弧管的溫度必須保證在260OC才能使其可見光輸出最大。除了在內(nèi)管與外泡殼之間抽成真空以防對(duì)流熱損耗外，還采用化學(xué)噴涂法在外泡內(nèi)壁涂有氧化銦摻雜錫的薄膜。該薄膜能將紅外輻射反射回內(nèi)管，并透可見光。在金鹵燈內(nèi)管芯電極附近的涂層亦有類似作用。

2.改變光源的分布

其典型應(yīng)用為熒光燈的定向照明，采用TiO2內(nèi)涂層熒光燈管改變其原有的徑向?qū)ΨQ的光分布，以達(dá)到定向照明的目的，如反射式熒光燈、隙縫式熒光燈等。

3.用于環(huán)保光源

TiO2單層膜系對(duì)可見光透過(guò)率較高。此外，這層光學(xué)膜具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。在紫外線輻射下，內(nèi)部空穴擴(kuò)散到表面，可與吸附在其表面的羥基發(fā)生作用，形成活性極高的羥基基因，可分解其表面粘附的有機(jī)物、灰塵粒子，同時(shí)起到滅菌效果。采用這種薄層的燈只要少量的紫外線輻射，其環(huán)保作用較為顯著，可應(yīng)用于室內(nèi)照明及室外泛光照明，亦可應(yīng)用于水處理、空氣凈化等環(huán)保領(lǐng)域。

二、多層介質(zhì)膜的應(yīng)用

單層介質(zhì)膜選擇性地提高反射率，但使反射率的進(jìn)一步提高則就該使用多層介質(zhì)膜。對(duì)于λ/4膜系，只要用高、低折射率材料交替涂覆蓋于基底(玻璃)，就可使反射率很大。兩種薄膜材料折射率相差越大，效果越好，多層介質(zhì)膜主要應(yīng)用于：

1.節(jié)能光源

鎢絲燈泡、燈管(白熾燈、鹵鎢燈)仍是目前室內(nèi)照明的主要光源，其效率極低。采用多層介質(zhì)膜可將部分紅外線反射回?zé)艚z，重新加熱燈絲，以減少維持燈絲溫度所需的電力消耗，提高光效，達(dá)到節(jié)能效果。

2.彩色光源

多層介質(zhì)膜選擇性反射可調(diào)整光源的光譜功率分布，以使光源的顏色適合需要。國(guó)內(nèi)采用該技術(shù)研制了新汽車防霧燈。該技術(shù)可應(yīng)用于彩色燈泡、驅(qū)蚊燈的生產(chǎn)。采用介質(zhì)膜技術(shù)生產(chǎn)的彩色泡比用彩色玻璃或瓷漆獲得的顏色多，光效亦較高。

3.冷光束光源

在燈泡或燈具上涂上合適的干涉膜可除去紅外線減少對(duì)被照物的熱輻射，這種光源廣泛應(yīng)用于影視、食品冷藏、博物館等領(lǐng)域的照明。

光學(xué)薄膜在電光源中的應(yīng)用已日漸廣泛，但就目前來(lái)說(shuō)，仍處于初期階段。單層膜系應(yīng)用較早，工藝日臻完善，這給多層膜系的研究開發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn)。考慮經(jīng)濟(jì)及效率等因素，多層膜系甚至電光源中的工業(yè)化、市場(chǎng)化應(yīng)用尚需進(jìn)一步研究開發(fā)。我們相信，隨著相關(guān)材料的不斷涌現(xiàn)、精密設(shè)備的應(yīng)用以及新工藝的應(yīng)用研究，光學(xué)薄膜技術(shù)的應(yīng)用必將為電光源行業(yè)的發(fā)展注入新的活力。