用光学功能薄膜制成的种类繁多的光学薄膜器件，已成为光学系统、光学仪器中不可缺少的重要部件。其应用已从传统的光学仪器发展到天文物理、航天、激光、电工、通信、材料、建筑、生物医学、红外物理、农业等诸多技术领域。
光学薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜等。常用的是前4种。光学反射膜用以增加镜面反射率，常用来制造反光、折光和共振腔器件。光学增透膜沉积在光学元件表面，用以减少表面反射，增加光学系统透射，又称减反射膜。光学滤光膜用来进行光谱或其他光性分割，其种类多，结构复杂。光学保护膜沉积在金属或其他软性易侵蚀材料或薄膜表面，用以增加其强度或稳定性，改进光学性质。最常见的是金属镜面的保护膜。光学薄膜赋予光学元件各种使用性能，对保证光学仪器的质量起到决定性的作用。
1.反射膜
光学反射膜用以增加镜面反射率，常用来制造反光，折光和共振腔器件。反射膜的作用与减反膜相反，它是要求把大部分或几乎是全部入射光反射回去。如光学仪器、激光器、波导管、汽车、灯具的反射镜，都需要沉积镀制反射薄膜。反射膜有金属膜和介质膜两种。
金属反射膜具有很高的反射率和一定的吸收能力，金属高反射膜仅用于对膜的吸收损耗没有特殊要求的场合。金属高反射膜的吸收损失较大，在某些应用中，如多光束干涉仪、高质量激光器的反射膜，就要求沉积低吸收、高反射的全介质高反射膜。
2.增透膜
光学增透膜沉积在光学元件表面，用以减少表面反射，增加光学系统透射，又称减反射膜。减反膜是用来减少光学元件表面反射损失的一种功能薄膜.它可以有单层和多层膜系构成.单层膜能使某一波长的反射率为零，多层膜在某一波段具有实际为零的反射率。在应用中，由于条件和应用对象不同，其所用的减反膜的类型与诸多因素有关，例如基片材料、波长领域、所需特征及成本等。
3.滤光膜
光学滤光膜用来进行光谱或其他光性分割，其种类多，结构复杂。
4.光学保护膜
光学保护膜沉积在金属或其他软性易侵蚀材料或薄膜表面，用以增加其强度或稳定性，改进光学性质。最常见的是金属镜面的保护膜。
5.偏振膜
有二向色性的透明薄膜，它允许平行与透光轴方向的光振通过，而垂直这个方向的光振则被吸收，这种现象叫做光的偏振化。偏振膜是一种只允许特定方向偏振光透过的薄膜，常用于液晶显示器，3D眼镜等器件中。它的制备方法包括拉伸法，折射率匹配法。其中拉伸法是最常用的方法，通过拉伸聚合物材料，使其成为有序的链状结构，实现对特定方向偏振光的选择性透过。
6.分光膜
根据一定要求和一定的方式把光束分成两部分的薄膜。分光膜主要包括波长分光膜，光强分光膜和偏振分光膜等几类。
光学薄膜在我们的生活中无处不在，从精密仪光学设备、显示器设备，到日常生活中的光学薄膜应用比如说平时带的眼镜，数码相机，各式家电用品，或者是钞票上的防伪技术，皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸。倘若没有光学薄膜技术应用作为发展基础，近代光学，通讯或是镭射技术，将无法有所进展，这也显示了光学薄膜技术研究发展的重要性。
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