光学材料的选择和应用

金属与合金材料：反射率高，截止带宽，中性好，偏振效应小，大多数金属膜在红外区都具有很高的反射率，越向紫外反射越小。铝从紫外到红外区都具有很高的反射率，但在800 Å以下趋近于0。银在可见区反射率最高。铍在紫外区反射率最高。
介质与半导体材料：
具备特性要求
特性 要求
折射率 规定的，均匀的，可重复的
透射 高， k<10-4
散射 小，对于λ/4膜为10-4
几何厚度 规定的，可重复的
应力 低，规定的，可重复的
附着力 高，MILC-675
热稳定性 200-400℃
不溶解度 MILC-675
抗激光辐射能力 尽可能高
结构缺陷 尽可能少
（1）高透明性
介质和半导体材料一般都有一定的光谱区域是透明的。
常用氧化物材料的透明区（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 
真空淀积的透明性总是不如大块材料好。原因：
1. 薄膜的吸收比大块材料大，会导致激光对薄摸的破坏，
2. 薄膜的组分总是微量的偏离大块材料的化学组分以及污染的吸收；
3. 薄膜表面和体积的不完善造成光散射；
（3）折射率
薄膜的折射率一般比块状材料折射率低。
按材料的种类，折射率按卤化物，氧化物，硫化物和半导体材料的顺序依次递增。
薄膜的折射率取决于薄膜晶体的微观结构
（5）膜层成分
薄膜的折射率与其成分密切相关，这是由于真空蒸发薄膜的形成具有原子靠着原子凝聚形成的特性。因此可以制备不同成分的混合物膜层，以获得所需要的折射率值。
（6）机械性能
光学薄膜元件不论其光学性能多么理想，但若其碰不得潮气，经不起擦拭，受不住高温，抗不了光照，那么它就不能在实际应用中发挥其应有的作用。对于激光薄膜来说，除了能够经受上述考验之外，还必须能够受住高能激光的作用。因此，光学薄膜必须具备良好的机械性能。
要具有良好的机械性能，有如下要求：
1、薄膜有良好的机械强度，化学稳定性和热稳定性；
2、薄膜与基底，薄膜与薄膜之间有良好的结合力；
3、薄膜应有适宜的应力性质和应力大小；