[發明專利]光子晶體紫外線防護眼鏡

無效

• 申請號: 201310012330.8
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103091867A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 李萍;簡建波;麻開旺;李光大;周為;陳倩;賈洪飛;靳華偉;張蘭蘭;宋宵薇;喬曉嵐;常喬婉
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G02C7/10
• 分類號: G02C7/10
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明涉及光子晶體領域，具體涉及實現紫外線防護功能的光子晶體紫外線防護眼鏡。?

背景技術

目前，市場出現的大量的紫外線防護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，能達到一定的紫外線防護功能。但是采用這些簡單鍍膜的方式，只關注其紫外線防護效果，忽略其對可見光的透視度。雖然減少了紫外線的輻射，但是人眼對目標物的可見度降低，同時造成瞳孔放大，眼底接受紫外線增多，達不到預想的紫外線防護效果。?

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供光子晶體紫外線防護眼鏡，該眼鏡不僅能夠高效率地反射紫外線，還能夠達到對可見光的高透射率，最大程度地還原目標物。?

本發明為解決上述技術問題的不足所采用的技術方案是：光子晶體紫外線防護眼鏡，由眼鏡鏡片和光子晶體層組成，光子晶體層設置在眼鏡鏡片的表面，光子晶體層由Ge介質防護層和MgF₂介質防護層組成，MgF₂介質防護層和眼鏡鏡片之間為Ge介質防護層，光子晶體的中心波長取283nm，Ge介質防護層的厚度為17.7nm，MgF2介質防護層的厚度為51.2nm。?

本發明的有益效果是：可以在實現對紫外線高反射的基礎上，對可見光高透過。既是眼鏡免受紫外線的傷害，又不影響眼睛的視覺效果。?

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；?

圖2是（Ge?）（MgF₂）的透過率隨波長變化的曲線；

圖中：1、眼鏡鏡片，2、光子晶體層，201、Ge介質防護層，202、MgF₂介質防護層。

具體實施方法

如圖所示，光子晶體紫外線防護眼鏡，由眼鏡鏡片1和光子晶體層2組成，光子晶體層2設置在眼鏡鏡片1的表面，光子晶體層2由Ge介質防護層201和MgF₂介質防護層202組成，MgF₂介質防護層202和眼鏡鏡片1之間為Ge介質防護層201，光子晶體的中心波長取283nm，Ge介質防護層201的厚度為17.7nm，MgF₂介質防護層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，電磁波經過介電函數散射后，某些波段的電磁波強度會因破壞性干涉而呈現指數衰減，無法在系統內傳遞。光子晶體紫外線防護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％。本技術基于光子晶體理論研究推倒、MATLAB仿真實驗，甄選合適的對紫外線高反射對可見光高透過的介質材料鍺（Ge）和氟化鎂（MgF₂）作為光子晶體周期結構介質，確定最佳的光子晶體周期結構，光子晶體膜層厚度。采用在鏡片表面鍍厚度僅為幾個微米的光子晶體膜，實現光子晶體紫外線防護。?

光子晶體紫外線防護眼鏡的制作方法為：?

步驟一、取一個36mm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°，時間10分鐘；

步驟三、將基板放入真空鍍膜機中，在其一個表面上進行Ge介質的鍍膜，Ge折射率n_A=4，中心波長取283nm時，其鍍膜厚度為a=λ/4n_A，即17.7nm，鍍膜后干燥冷卻30分鐘，然后在基板鍍有Ge介質防護層的表面進行MgF₂介質的鍍膜，MgF₂的折射率n_B=1.38，中心波長取283nm時，其鍍膜厚度為b=λ/4n_B，即51.2nm，鍍膜后干燥冷卻30分鐘，制得光子晶體紫外線防護眼鏡。

本發明的真空鍍膜機采用DM-450型真空鍍膜機，?鐘罩尺寸：?Φ?450?mm×540?mm，?極限真空：?≤6.5×10-4?Pa,?抽氣時間：?真空度達到1.3×10-3?Pa時，?t≤50?min。?

本發明的鍍膜方法可以由現代真空離子鍍法、真空磁控濺射法、真空蒸發法、化學氣相沉淀法、溶膠—凝膠法以及熱壓技術在重鉛X線防護玻璃表層鍍膜實現。?