[发明专利]一种全波段超低反射表面膜层厚度计算方法

说明书

本发明公开了一种全波段超低反射表面膜层厚度计算方法，用于计算物质表面超低反射膜层的最佳厚度。本发明得到最佳超低反射表面膜层厚度d_min，相邻物质折射率n₁、n₂以及入射光实现超低反射的最大波长λ_max的对应关系，即该超低反射膜层厚度理论计算方法适用于气‑固、液‑固、固‑固等界面全波段超低反射膜层厚度的计算，可以与实验结果完美对应，对于确定物质表面超低反射膜层厚度具有重要指导意义。

技术领域

本发明涉及一种物质表面超低反射薄膜厚度的理论值确定方法，属于清洁能源材料和光学材料制备技术及应用领域。

背景技术

随着社会和经济的发展，实现太阳能的高效利用，提高光信息处理效率，降低金属、玻璃和陶瓷等表面的光污染，减少屏幕的光反射等问题成为全世界的重要研究课题。反光物质表面可以通过制备超低反射膜来降低光的反射，增加光的透过率。目前，超低反射膜的制备方法有很多，主要有磁控溅射法、溶胶-凝胶浸涂法、真空蒸镀法和腐蚀法等。在现有的制备方法中由于腐蚀法具有反应条件可控，设备要求简单，易于实现批量生产，有利于环境保护等优点，现在越来越受到人们的关注(Liqiang Liu,Broad band andOmnidirectional,Nearly zero reflective Photovoltaic Glass，Adv.Mater.2012,24,6318–6322.)。

实验结果表明，当超低反射膜层达到或者超过一定厚度的时候均能够起到良好的超低反射效果。对于超低反射膜层来讲，厚度较薄的膜的减反射效果不理想，厚度较厚的膜其制作成本会增加。因此确定最佳减反射膜层的厚度具有重要研究意义和实用价值。但是，现在尚未有不同界面间超低反射膜层厚度的理论确定方法。要得到最佳的反射膜层厚度，仍需要在实验室逐步增加超低反射膜层厚度，通过实际测试确定最佳的反射膜层厚度。因此，构建一种全波段超低反射表面膜层厚度计算方法具有重要意义。

发明内容

针对现有界面梯度折射率超低反射膜层厚度计算方法方面存在理论缺失的情况，本发明提供了一种全波段超低反射表面膜层厚度计算方法，用于计算物质表面超低反射膜层的最佳厚度。本发明得到最佳超低反射膜层厚度d_min，相邻物质折射率n₁、n₂以及入射光最大波长λ_max的对应关系。该超低反射表面膜层厚度理论计算方法可以与实验测试完美对应，对于确定物质表面超低反射膜层厚度具有重要指导意义。

本发明的一种全波段超低反射表面膜层厚度计算方法，其特征是，

当物质表面超低反射膜的折射率在介质1和介质2之间连续变化时，介质1和介质2之间实现入射光超低反射的最佳超低反射表面膜层厚度d_min为：

其中，λ_max为入射光实现超低反射的最大波长，n₁和n₂分别是入射光穿过相邻物质介质1和介质2的折射率。

上述的介质1可以是气体、液体或者非金属固体，介质2可以是气体、液体或者非金属固体。

上述的最佳超低反射膜层厚度表达式除相等关系“＝”外，还包含：公式的其他表达式或大于等于号“≥”等其它形式：

上述n₁对应介质1的折射率，n₂对应介质2的折射率，当介质改变时，n₁与n₂取值不同。

上述λ_max为入射光实现超低反射的最大波长，可以任意取值。