课程简介
《光学薄膜与制备技术》课程是光电信息科学与工程专业的专业主干课程；本课程也适用于光伏材料专业、太阳能电池专业、应用物理专业、 材料学专业等相关专业的本科生选修。本课程内容分为两个部分，第一部分讲授光在分层介质中传播时的透射特性、反射特性、吸收特性以及光的偏振状态和相位变化规律。主要内容包括光学薄膜概述、薄膜光学的电磁理论基础、薄膜光学特性计算方法、常见的光学薄膜系统（器件）设计；第二部分讲授薄膜的制备、生长和特性表征技术。主要内容有薄膜的制备技术、薄膜的生长结构与缺陷、光学薄膜特性测试与分析等。通过本课程的学习，使学生掌握光学薄膜特性计算理论和光学薄膜系统设计方法、掌握光学薄膜制备技术与性能表征手段，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及实践动手能力。为从事光学薄膜、光伏技术、投影显示及光电通讯等相关领域工作和深造打下良好的基础。
课程大纲
绪论
1.1 薄膜与光学薄膜
1.2 光学薄膜的功能与分类
1.3 薄膜光学发展历程
1.4 薄膜干涉特点
1.5 薄膜的基本假设
1.6 膜层、膜系及膜厚
1.7 膜系的表示
第1章 单元测验
第1章 单元作业1
第1章 单元作业2
薄膜光学电磁理论基础
2.1 麦克斯韦方程组与电磁波
2.2 介质中的电磁波
2.3 光学导纳方程
2.4 电磁场边界条件
2.5 垂直入射时的反射系数与透射系数
2.6 斜入射时的反射系数与透射系数
第2章 单元测验
第2章 单元作业1
第2章 单元作业2
光学薄膜特性计算方法
3.1 电磁波的能量
3.2 单一界面上的反射率和透射率
3.3 等效界面理论
3.4 单层膜的反射率
3.5 单层膜的光学特性
3.6 多层膜的光学特性
第3章 单元测验
第3章 单元作业
常见的光学薄膜系统设计
4.1 减反射膜
4.2 单层减反膜
4.3 双层减反膜
4.4 多层减反膜
4.5 金属反射膜
4.6 全介质高反膜
4.7 全介质高反膜反射特性
4.8 高反膜反射带宽度计算
4.9 高反膜反射带宽表示
4.10 反射带的展宽
4.11 截止滤光片的定义及分类
4.12 截止滤光片光谱曲线
4.13 对称膜系等效定理
4.14 截止滤光片波纹产生原因
4.15 滤光片波纹压缩
第4章 单元测验
第4章 单元作业1
第4章 单元作业2
第4章 单元作业3
薄膜的制备技术
5.1 真空及其单位
5.2 稀薄气体的性质
5.3 真空的获得
5.4 真空的测量
5.5 真空蒸发镀膜过程
5.6 真空蒸发参数的确定
5.7 蒸发源类型
5.8 溅射镀膜基本原理
5.9 溅射镀膜参数
5.10 溅射的原子状态和溅射机理
5.11 溅射方式
5.12 膜厚的均匀性
5.13 夹具与膜厚的关系
5.14 薄膜厚度的监控
第5章 单元测验
第5章 单元作业1
第5章 单元作业2
第5章 单元作业3
薄膜的生长与结构
6.1 表面吸附
6.2 凝结过程
6.3 核的形成与生长过程
6.4 热力学界面能理论
6.5 原子聚集体理论
6.6 薄膜的生长模式
6.7 临界核吞并与结合机制
6.8 薄膜的结构
6.9 薄膜的缺陷
第6章 单元测验
第6章 单元作业1
第6章 单元作业2
期末在线考试
课程学习总结
1.1 薄膜与光学薄膜
1.2 光学薄膜的功能与分类
1.3 薄膜光学发展历程
1.4 薄膜干涉特点
1.5 薄膜的基本假设
1.6 膜层、膜系及膜厚
1.7 膜系的表示
第1章 单元测验
第1章 单元作业1
第1章 单元作业2
薄膜光学电磁理论基础
2.1 麦克斯韦方程组与电磁波
2.2 介质中的电磁波
2.3 光学导纳方程
2.4 电磁场边界条件
2.5 垂直入射时的反射系数与透射系数
2.6 斜入射时的反射系数与透射系数
第2章 单元测验
第2章 单元作业1
第2章 单元作业2
光学薄膜特性计算方法
3.1 电磁波的能量
3.2 单一界面上的反射率和透射率
3.3 等效界面理论
3.4 单层膜的反射率
3.5 单层膜的光学特性
3.6 多层膜的光学特性
第3章 单元测验
第3章 单元作业
常见的光学薄膜系统设计
4.1 减反射膜
4.2 单层减反膜
4.3 双层减反膜
4.4 多层减反膜
4.5 金属反射膜
4.6 全介质高反膜
4.7 全介质高反膜反射特性
4.8 高反膜反射带宽度计算
4.9 高反膜反射带宽表示
4.10 反射带的展宽
4.11 截止滤光片的定义及分类
4.12 截止滤光片光谱曲线
4.13 对称膜系等效定理
4.14 截止滤光片波纹产生原因
4.15 滤光片波纹压缩
第4章 单元测验
第4章 单元作业1
第4章 单元作业2
第4章 单元作业3
薄膜的制备技术
5.1 真空及其单位
5.2 稀薄气体的性质
5.3 真空的获得
5.4 真空的测量
5.5 真空蒸发镀膜过程
5.6 真空蒸发参数的确定
5.7 蒸发源类型
5.8 溅射镀膜基本原理
5.9 溅射镀膜参数
5.10 溅射的原子状态和溅射机理
5.11 溅射方式
5.12 膜厚的均匀性
5.13 夹具与膜厚的关系
5.14 薄膜厚度的监控
第5章 单元测验
第5章 单元作业1
第5章 单元作业2
第5章 单元作业3
薄膜的生长与结构
6.1 表面吸附
6.2 凝结过程
6.3 核的形成与生长过程
6.4 热力学界面能理论
6.5 原子聚集体理论
6.6 薄膜的生长模式
6.7 临界核吞并与结合机制
6.8 薄膜的结构
6.9 薄膜的缺陷
第6章 单元测验
第6章 单元作业1
第6章 单元作业2
期末在线考试
课程学习总结