为了说明光学薄膜行业相关标准的发展概况, 对光学薄膜技术领域相关国家标准和行业标准进行了总结, 主要归纳为5个主题方向:膜层功能、面形偏差、表面疵病、环境适应性及产品应用等。介绍了各个主题方向包含的主要标准及发展历程, 重点介绍了膜层功能主题方向的标准从1977年以来的4个阶段性发展历程。针对各个主题方向, 分析了各个主题方向的国家标准及行业标准的适用性, 并提出了光学薄膜领域国家标准及行业标准发展的5项建议:更新相关标准, 系列化归纳标准, 统一规范标准引用, 对复杂标准增加解释说明, 根据产业发展需求制定相关新标准。

对比了用不同镀制工艺方式镀制的 Ni80Cr20膜中性密度滤光片的中性度特性, 溅射工艺镀制的密度片中性度值 3.7%, 远好于电子枪蒸发和电阻蒸发镀制结果 (15%)。采用相平衡理论, 模拟计算了的热蒸发镀制的镍铬合金膜的蒸发速率, 铬相比镍含量偏高 2.8倍, 导致了膜层中合金含量相对膜料出现较大差异, 导致中性密度滤光片光谱中性度的下降。使用蔡司 SUPRA35扫描电镜和牛津 EDS能谱仪分别测试了溅射工艺和热蒸发工艺镀制的密度滤光片的镍铬含量, 测试结果与模拟分析结论基本一致。

针对当前陷波滤光片设计方法中,因需要大量薄层和折射率连续渐变而导致的制作难度较高的问题,介绍了一种陷波滤光片的类褶皱膜系设计方法。此方法中,每层薄膜的层内折射率不变,层间折射率呈离散型渐变,每层为1个光学厚度,膜系模拟计算的光谱很好,并可降低制造工艺难度。给出了膜系的基本结构形式,并分析了其中各参数对陷波滤光片光谱的影响,指出了参数变化对光谱影响的基本规律。通过对典型膜系设计,模拟分析了膜厚偏差和折射率偏差对光谱的影响。结果表明,膜系对膜厚偏差更加敏感,为膜系镀制工艺中的误差控制提供了理论依据。

通过3D扫描的方法,对椭球反光镜的面形进行了检测,并与标准椭球面形进行最佳拟合对比,以E210反光镜为例。结果表明：3D扫描能够完成椭球反光镜的检测,E210反光镜在底孔部位存在加工过量,在端口部位存在近似“十字形”对称的加工不足的现象,加工误差范围为-0.06 mm ~+0.08 mm,符合轮廓度误差±0.1 mm的要求。3D扫描点云能够进行逆向反求并建立实际反射面模型,进一步模拟反光镜的反射光斑形状、大小等参数,模拟结果与检测结果一致。

采用三坐标测量法对磨削加工及模压热成型两种工艺的椭球反光镜进行了面形测量, 与标准型线全局比对获得了椭球面形的偏差, 结果表明磨削反光镜存在峰谷误差分布, 而模压热成型反光镜误差曲线近似于线性分布。采用 Tracepro对两种反光镜进行了应用模拟, 磨削反光镜的光利用效率是模压热成型反光镜的 92%。采用光学成像法观察了反光镜的出射光分布情况, 磨削反光镜出射光呈现环状条纹亮暗分布, 而模压热成型反光镜出射光呈现云状光强分布。

为了求得未知椭球曲面的曲线方程,模拟曲面的几何结构,以数字投影系统中椭球反光镜为例,介绍了大口径非球面反光镜数据采集及拟合方法。利用三坐标测量机(CMM)对椭球反光镜面型进行精密测量,根据测试数据,采用数学拟合方法获得椭球反光镜的曲线方程。并对测试模型与拟合曲面进行了光线追迹和误差分析,拟合曲面与测试曲面符合较好。因此,采用三坐标测量机进行曲面数据采集及数学方法拟合,能够得到较理想的拟合曲面方程。

Plasma ion-assisted deposition (PIAD) process for ultraviolet (UV)-induced transmission and full dielectric thin-film filters in the 200–400 nm spectral region is described. The design and manufacturing method of the UV filters are introduced. The UV filters exhibit deep blocking (> optical density (OD)5–OD6), high transmittance, and stable environment durability. These UV filters pass 10 cycles in an aggravated temperature-humidity test, according to ISO9022-2 and MIL-STD-810F standards.

为了简化手术灯照明系统的光学结构, 设计了一种新型宽入射角调色温冷反射镜。分析了医学手术灯的光谱技术要求, 分别使用三角垂直插值法计算光源系统的相关色温和标准三刺激值计算法计算显色指数编制程序计算。对比一种普通色温调整膜系的计算结果, 通过膜系和反光镜面型的优化设计, 得到了一种新型宽角度调整色温薄膜。实现了光线入射角度较大的范围内变化时, 出射光的色温变化小的要求, 显色性良好。这种薄膜减了小了手术灯整体结构的复杂程度, 提高了光能利用效率, 可以替代传统的手术灯光学结构。