光學材料的選擇和應用

金屬與合金材料：反射率高，截止帶寬，中性好，偏振效應小，大多數金屬膜在紅外區(qū)都具有很高的反射率，越向紫外反射越小。鋁從紫外到紅外區(qū)都具有很高的反射率，但在800 Å以下趨近于0。銀在可見區(qū)反射率最高。鈹在紫外區(qū)反射率最高。
介質與半導體材料：
具備特性要求
特性 要求
折射率 規(guī)定的，均勻的，可重復的
透射 高， k<10-4
散射 小，對于λ/4膜為10-4
幾何厚度 規(guī)定的，可重復的
應力 低，規(guī)定的，可重復的
附著力 高，MILC-675
熱穩(wěn)定性 200-400℃
不溶解度 MILC-675
抗激光輻射能力 盡可能高
結構缺陷 盡可能少
（1）高透明性
介質和半導體材料一般都有一定的光譜區(qū)域是透明的。
常用氧化物材料的透明區(qū)（μm）:
SiO2 0.2—9 AL2O3 0.2—8
MgO 0.2—8 Gd2O3 0.32-15
Y2O3 0.3-12 ZrO2 0.32-12
HfO2 0.22--12 CeO2 0.4—12
TiO2 0.4-3 Ta2O5 0.35-10
（2） 吸收和散射性 
真空淀積的透明性總是不如大塊材料好。原因：
1. 薄膜的吸收比大塊材料大，會導致激光對薄摸的破壞，
2. 薄膜的組分總是微量的偏離大塊材料的化學組分以及污染的吸收；
3. 薄膜表面和體積的不完善造成光散射；
（3）折射率
薄膜的折射率一般比塊狀材料折射率低。
按材料的種類，折射率按鹵化物，氧化物，硫化物和半導體材料的順序依次遞增。
薄膜的折射率取決于薄膜晶體的微觀結構
（5）膜層成分
薄膜的折射率與其成分密切相關，這是由于真空蒸發(fā)薄膜的形成具有原子靠著原子凝聚形成的特性。因此可以制備不同成分的混合物膜層，以獲得所需要的折射率值。
（6）機械性能
光學薄膜元件不論其光學性能多么理想，但若其碰不得潮氣，經不起擦拭，受不住高溫，抗不了光照，那么它就不能在實際應用中發(fā)揮其應有的作用。對于激光薄膜來說，除了能夠經受上述考驗之外，還必須能夠受住高能激光的作用。因此，光學薄膜必須具備良好的機械性能。
要具有良好的機械性能，有如下要求：
1、薄膜有良好的機械強度，化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；
2、薄膜與基底，薄膜與薄膜之間有良好的結合力；
3、薄膜應有適宜的應力性質和應力大小；