專利名稱：光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光子晶體領(lǐng)域，具體涉及實(shí)現(xiàn)紫外線防護(hù)功能的光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)出現(xiàn)的大量的紫外線防護(hù)眼鏡一般采用石英玻璃中摻雜吸收紫外線的材料，或者在鏡片上鍍反射薄膜的方法，能達(dá)到一定的紫外線防護(hù)功能。但是采用這些簡(jiǎn)單鍍膜的方式，只關(guān)注其紫外線防護(hù)效果，忽略其對(duì)可見(jiàn)光的透視度。雖然減少了紫外線的輻射，但是人眼對(duì)目標(biāo)物的可見(jiàn)度降低，同時(shí)造成瞳孔放大，眼底接受紫外線增多，達(dá)不到預(yù)想的紫外線防護(hù)效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡，該眼鏡不僅能夠高效率地反射紫外線，還能夠達(dá)到對(duì)可見(jiàn)光的高透射率，最大程度地還原目標(biāo)物。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足所采用的技術(shù)方案是:光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡，由眼鏡鏡片和光子晶體層組成，光子晶體層設(shè)置在眼鏡鏡片的表面，光子晶體層由Ge介質(zhì)防護(hù)層和MgF2介質(zhì)防護(hù)層組成，MgF2介質(zhì)防護(hù)層和眼鏡鏡片之間為Ge介質(zhì)防護(hù)層，光子晶體的中心波長(zhǎng)取283nm, Ge介質(zhì)防護(hù)層的厚度為17.1xm, MgF2介質(zhì)防護(hù)層的厚度為51.2nm。本實(shí)用新型的有益效果是:可以在實(shí)現(xiàn)對(duì)紫外線高反射的基礎(chǔ)上，對(duì)可見(jiàn)光高透過(guò)。既是眼鏡免受紫外線的傷害，又不影響眼睛的視覺(jué)效果。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是(Ge ) (MgF2)的透過(guò)率隨波長(zhǎng)變化的曲線；圖中:1、眼鏡鏡片，2、光子晶體層，201、Ge介質(zhì)防護(hù)層，202、MgF2介質(zhì)防護(hù)層。
具體實(shí)施方式
如圖所示，光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡，由眼鏡鏡片I和光子晶體層2組成，光子晶體層2設(shè)置在眼鏡鏡片I的表面，光子晶體層2由Ge介質(zhì)防護(hù)層201和MgF2介質(zhì)防護(hù)層202組成，MgF2介質(zhì)防護(hù)層202和眼鏡鏡片I之間為Ge介質(zhì)防護(hù)層201，光子晶體的中心波長(zhǎng)取283nm，Ge介質(zhì)防護(hù)層201的厚度為17.1xm, MgF2介質(zhì)防護(hù)層202的厚度為51.2nm。采用該種光子晶體鍍膜，濾波范圍為200-400nm，在禁帶內(nèi)，電磁波經(jīng)過(guò)介電函數(shù)散射后，某些波段的電磁波強(qiáng)度會(huì)因破壞性干涉而呈現(xiàn)指數(shù)衰減，無(wú)法在系統(tǒng)內(nèi)傳遞。光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡利用光子晶體的禁帶特性，頻率落在光子帶隙中的電磁波不能在光子晶體中傳播，因此選擇沒(méi)有吸收的介電材料制成的光子晶體可以反射從任何方向的入射光，反射率幾乎為100%。本技術(shù)基于光子晶體理論研究推倒、MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，甄選合適的對(duì)紫外線高反射對(duì)可見(jiàn)光高透過(guò)的介質(zhì)材料鍺(Ge)和氟化鎂(MgF2)作為光子晶體周期結(jié)構(gòu)介質(zhì)，確定最佳的光子晶體周期結(jié)構(gòu)，光子晶體膜層厚度。采用在鏡片表面鍍厚度僅為幾個(gè)微米的光子晶體膜，實(shí)現(xiàn)光子晶體紫外線防護(hù)。光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡的制作方法為:步驟一、取一個(gè)36_眼鏡玻璃作為基板，將基板雙面拋光，備用；步驟二、將加工好的基板表面進(jìn)行清潔化處理，采用酸性清洗液和去離子水分別清洗基板，然后將基板置于熱板上烘干，溫度65°，時(shí)間10分鐘；步驟三、將基板放入真空鍍膜機(jī)中，在其一個(gè)表面上進(jìn)行Ge介質(zhì)的鍍膜，Ge折射率nA=4，中心波長(zhǎng)取283nm時(shí)，其鍍膜厚度為=，即17.7nm,鍍膜后干燥冷卻30分鐘，然后在基板鍍有Ge介質(zhì)防護(hù)層的表面進(jìn)行MgF2介質(zhì)的鍍膜，MgF2的折射率nB=l.38，中心波長(zhǎng)取283nm時(shí)，其鍍膜厚度為6 = 1/4 ，即51.2nm，鍍膜后干燥冷卻30分鐘，制得光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡。本實(shí)用新型的真空鍍膜機(jī)采用DM-450型真空鍍膜機(jī)，鐘罩尺寸:Φ 450mmX 540 mm,極限真空:彡6.5X10-4 Pa,抽氣時(shí)間:真空度達(dá)到1.3X 10-3 Pa時(shí)，t ^ 50 min。本實(shí)用新型的鍍膜方法可以由現(xiàn)代真空離子鍍法、真空磁控濺射法、真空蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉淀法、溶 膠一凝膠法以及熱壓技術(shù)在重鉛X線防護(hù)玻璃表層鍍膜實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡，其特征在于:由眼鏡鏡片(I)和光子晶體層(2)組成，光子晶體層(2)設(shè)置在眼鏡鏡片(I)的表面，光子晶體層(2)由Ge介質(zhì)防護(hù)層(201)和MgF2介質(zhì)防護(hù)層(202)組成，MgF2介質(zhì)防護(hù)層(202)和眼鏡鏡片(I)之間為Ge介質(zhì)防護(hù)層(201)，光子晶體的中心波長(zhǎng)取283nm，Ge介質(zhì)防護(hù)層(201)的厚度為17.1xm, MgF2介質(zhì)防護(hù)層(202)的厚度為51.2nm。
專利摘要光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡，由眼鏡鏡片和光子晶體層組成，光子晶體層設(shè)置在眼鏡鏡片的表面，光子晶體層由Ge介質(zhì)防護(hù)層和MgF2介質(zhì)防護(hù)層組成，光子晶體有周期結(jié)構(gòu)的光子禁帶，在禁帶內(nèi)，電磁波經(jīng)過(guò)介電函數(shù)散射后，某些波段的電磁波強(qiáng)度會(huì)因破壞性干涉而呈現(xiàn)指數(shù)衰減，無(wú)法在系統(tǒng)內(nèi)傳遞。光子晶體紫外線防護(hù)眼鏡利用光子晶體的禁帶特性，頻率落在光子帶隙中的電磁波不能在光子晶體中傳播，因此選擇沒(méi)有吸收的介電材料制成的光子晶體可以反射從任何方向的入射光，反射率幾乎為100％。
文檔編號(hào)G02C7/10GK203037946SQ201320017319
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者李萍, 簡(jiǎn)建波, 麻開(kāi)旺, 李光大, 周為, 陳倩, 賈洪飛, 靳華偉, 張?zhí)m蘭, 宋宵薇, 喬曉嵐, 常喬婉 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)