CN115047549A - 光学元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光学元件，包括衬底、应力调控层和光学功能膜。衬底具有预设表面形状的光学应用面；应力调控层设置在所述光学应用面上；光学功能膜设置在应力调控层上；其中，所述应力调控层的内应力与所述衬底的内应力和/或所述光学功能膜的内应力耦合，所述应力调控层和所述光学功能膜与所述光学应用面吻合。本发明所提供的光学元件，通过在衬底与光学功能膜之间设置应力调控层，利用应力调控层产生的变形以诱导光学功能膜产生微小且受控的变形，使得最终状态下的光学功能膜满足设计要求。或者，使应力调控层抵消衬底和/或光学功能膜产生的不良应力，以提高光学功能膜的面型精度。

Description

光学元件

技术领域

本发明涉及光学领域，特别涉及一种光学元件。

背景技术

现有的光学元件一般包括衬底以及设置在衬底表面的光学功能膜，以满足光学需求。衬底经加工后，内部会存留残余应力(残余内应力)，残余内应力在释放过程中会影响衬底表面的面型精度，进而导致光学功能膜的面型精度较差，给光学功能膜的使用造成了不良影响。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种光学元件，旨在解决现有技术中面型精度较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种光学元件，包括：

衬底，其具有预设表面形状的光学应用面；

应力调控层，设置在所述光学应用面上；

光学功能膜，设置在应力调控层上；

其中，所述应力调控层的内应力与所述衬底的内应力和/或所述光学功能膜的内应力耦合，所述应力调控层和所述光学功能膜与所述光学应用面吻合。

在一实施例中，所述应力调控层被配置为沿所述光学应用面之法向层叠设置的至少两层。

在一实施例中，至少一层应力调控层被配置为图形化薄膜，所述图形化薄膜包括薄膜及设置在所述薄膜上诱导内应力耦合的诱导部。

在一实施例中，所述应力调控层被配置为图形化薄膜，所述图形化薄膜包括薄膜及设置在所述薄膜上诱导内应力耦合的诱导部。

在一实施例中，所述图形化薄膜中薄膜上的诱导部为多个，所述诱导部被配置为贯穿所述薄膜的通孔和/或凸设在所述薄膜上的凸起。

在一实施例中，多个所述诱导部呈阵列排布。

在一实施例中，所述光学元件包括至少两层的所述图形化薄膜，各图形化薄膜之间的诱导部相对设置或交错设置。

在一实施例中，当所述光学元件设置两层及两层以上的应力调控层时，各所述应力调控层的厚度相等；或者，各所述应力调控层的厚度沿所述光学应用面的法向依次递增或递减；亦或者，各所述应力调控层的厚度沿所述衬底表面的法向随机设置；

或者，当所述光学元件设置两层以上的应力调控层时，各所述应力调控层的厚度呈钟型分布设置。

在一实施例中，所述应力调控层的厚度范围在0.1μm至10μm之间。

在一实施例中，所述衬底被配置为硅基衬底，所述光学功能膜被配置为反射膜。

本发明所提供的光学元件，通过在衬底与光学功能膜之间设置应力调控层，利用应力调控层产生的变形以诱导光学功能膜产生微小且受控的变形，使得最终状态下的光学功能膜满足设计要求。或者，使应力调控层抵消衬底和/或光学功能膜产生的不良应力，以提高光学功能膜的面型精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请第一实施例中光学元件的剖面图；

图2为本申请第一实施例中应力调控层的俯视图；

图3为本申请第二实施例中光学元件的剖面图；

图4为本申请第二实施例中应力调控层的俯视图；

图5为本申请第三实施例中光学元件的剖面图；

图6为本申请第三实施例中应力调控层的俯视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				101	衬底	101a	光学应用面
102	应力调控层	102a	薄膜
				102b	诱导部	103	光学功能膜

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态，如附图所示，下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

光学元件作为光学系统的基本组成单元，其中，大部分起成像的作用，如透镜、棱镜、反射镜等。另外，还有一些在光学系统中起特殊作用(如分光、传像、滤波等)的光学元件，例如分划板、滤光片、全息透镜、梯度折射率透镜等。

用光学功能膜制成的种类繁多的光学元件，已成为光学系统、光学仪器中不可缺少的重要部件，其应用也愈来愈广泛。

本申请提供了一种光学元件，参阅图1至图6所示，光学元件包括衬底101、应力调控层102以及光学功能膜103。

其中，衬底101具有预设表面形状的光学应用面101a。光学应用面的表面形状主要是根据光学元件的功能预先设置。当然，衬底101、应力调控层102以及光学功能膜103的材质也会对光学应用面的表面形状的设计起到影响作用，因此，在考虑光学元件的功能基础上，对光学应用面之表面形状设计时，也需要将材料因素考虑进来。

光学功能膜103主要是指光学薄膜，光学薄膜是利用薄膜对光的作用而工作的一种功能薄膜，光学薄膜在改变光强方面可以实现分光透射、分光反射、分光吸收以及光的减反、增反、分束、高通、低通、窄带滤波等功能。光学薄膜的种类有很多，这些薄膜赋予光学元件各种使用性能，在实现光学仪器的功能和影响光学仪器的质量方面起着重要的或者决定性的作用。

光学功能膜103主要包括基本光学薄膜、控光薄膜等。基本光学薄膜是指能够实现分光透射、分光反射、分光吸收和改变光的偏振状态或相位，可用于各种反射膜、增透膜和干涉滤波片的薄膜，它赋予光学元件各种使用性能。控光薄膜分为阳光控制膜、低辐射率膜、光学性能可变换膜等

薄膜类的光学元件，光学功能膜103一般是在衬底101之光学应用面101a上生成的，衬底101与光学功能膜103之间就会存在着一定的相互作用，这种相互作用通常的表现形式是附着(adhesion)。

光学功能膜103的一个面附着在光学应用面101a上并受到约束作用，因此，光学功能膜103内易产生应变。若考虑与光学功能膜103膜面垂直的任一断面，断面两侧就会产生相互作用力，这种相互作用力称为内应力。

衬底101经加工后，内部会存留残余应力(残余内应力)，残余内应力在释放过程中会影响衬底表面的面型精度，进而会给光学功能膜103的使用造成不良影响。

为此，参阅1至图6所示，在衬底101的光学应用面101a与光学功能膜103之间增设了应力调控层102。应力调控层102设置在光学应用面101a上，光学功能膜103设置在应力调控层102上。

应力调控层102的内应力与衬底101的内应力和/或光学功能膜103的内应力耦合。

例如，利用应力调控层102的拉应力、压应力，拉拽、压缩光学功能膜103，从而利用应力调控层102产生的变形以诱导光学功能膜103产生微小且受控的变形，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，从而令光学功能膜103具有较好的面型精度。

再例如，利用应力调控层102的内应力抵消衬底101和/或光学功能膜103产生的不良应力，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，以解决现有的光学元件中，衬底的残余应力影响光学应用面的面型精度的问题。

具体的，参阅图1所示，图1中的光学元件为反射镜。现有的反射镜由于衬底厚度较薄，残余内应力释放过程中会影响衬底101的光学应用面101a的面型精度，造成面型精度劣化，使得光学应用面101a及其上的反射膜无法满足设计要求。因此，为了抵消残余应力的影响，则将衬底101加厚，残余内应力的释放只影响至内部，不会对表面造成不良影响。

但是，衬底101材料厚度的增加，增加了反射镜的重量，增大了机械冲击过程中的失效风险，也增加了驱动此反射镜进行运动所需要的功耗。同时体积增大，也不利于光学模组的轻薄化。

现有技术中，另外一种消除面型精度劣化的方式为，在衬底101上以低于材料再结晶温度之冷加工的方式加工出光学应用面101a。冷加工工艺可实现简单的曲面形状，难以应对复杂综合残余应力的影响，对反射镜面型调整的实际效果比较有限。

本实施例中的反射镜，参阅图1所示，在衬底101的光学应用面101a上生成应力调控层102，在应力调控层102上生成作为光学功能膜103

其中，衬底101为硅基衬底，硅基衬底的材料为目标晶向的单晶硅。衬底101的顶面为光学应用面101a，该光学应用面101a为平整的平面。

参阅图2所示，在光学应用面101a上生成一层应力调控层102。该应力调控层102为一整张完整的薄膜，其可以为金属薄膜，相应的，该金属薄膜为真空蒸镀金属薄膜。真空蒸镀金属薄膜是在真空条件下，将金属蒸镀在薄膜基材的表面而形成复合薄膜的一种新工艺。被镀金属材料可以是金、银、铜、锌、铬、铝等，其中用的最多的是铝。

另外，应力调控层102也可以为氧化物薄膜，或者，其它适合与衬底101和光学功能膜103内应力耦合的薄膜。

光学功能膜103为反射薄膜，反射薄膜为介质薄膜或者金属薄膜。该金属薄膜的材料可以包括铝、金和银中的至少一种。该介质薄膜的材料可以非金属化合物。

当然，除了介质薄膜和金属薄膜之外，反射薄膜也可以采用其他材料制成，只要保证该反射薄膜能够有效反射光线即可。

在应力调控层102背向衬底101的侧面上生成了作为光学功能膜103的反射薄膜，从而完成了反射镜的制造。

在微观上，光学应用面101a被加工完成后，衬底101的内部留有残余应力。

应力调控层102沉积在光学应用面101a上，该应力调控层102的某些部分与其他部分之间会处于拉伸状态，从而产生了拉应力；而应力调控层102的某些部分与其他部分之间又会处于压缩状态，从而产生了压应力。

也就是说，应力调控层102沉积在光学应用面101a上后，某些部分会存有拉应力，某些部分会存有压应力。同理，作为光学功能膜103的反射薄膜，该反射薄膜的某些部分会存有拉应力，某些部分会存有压应力。

在衬底101料与作为光学功能膜103的反射薄膜之间，增加应力调控层102，令应力调控层102的内应力与衬底101的内应力和/或光学功能膜103的内应力耦合。

例如，利用应力调控层102的拉应力、压应力，使其拉拽、压缩光学功能膜103，从而利用应力调控层102产生的变形以诱导光学功能膜103产生微小且受控的变形，将应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，从而令光学功能膜103具有较好的面型精度，使得反射镜能够达到所需的反射效果。

再例如，当衬底101的内部留有残余应力、光学功能膜103的内应力(包括但不限于拉应力、压应力)中的一种或多种对光学功能膜103的面型精度造成不良影响时，可诱导应力调控层102的内应力抵消衬底101和/或光学功能膜103产生的不良应力，使得应力调控层102、诱导光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，以解决反射镜中，衬底101的残余应力影响反射薄膜的面型精度的问题。

本申请提供的反射镜，在衬底101上加工出光学应用面101a，衬底101经加工后，内部会存留残余应力(残余内应力)，残余内应力在释放过程中会影响光学应用面101a面型精度，也就是说，残余内应力在释放过程中会使得光学应用面101a变得不够平整，如果此时再在光学应用面101a上直接设置作为光学功能膜103的反射薄膜，则会造成反射薄膜面型精度较差，从而影响了反射镜的反射效果。

于是，在光学应用面101a上生成应力调控层102，通过控制应力调控层102的内应力抵消衬底101的残余内应力，确保了光学应用面101a面型精度。生成在应力调控层102上的反射薄膜，则可满足设计要求，面型能够达到所需的反射效果。

当然，在应力调控层102上沉积的反射薄膜，也会发生形变，内部也会产生内应力，因此，也可过控制应力调控层102的内应力抵消衬底101的残余内应力及反射薄膜的内应力，以使得反射薄膜的面型能够达到所需的反射效果。

另一实施例中，光学元件还是反射镜，在衬底101的光学应用面101a上生成一层应力调控层102，在应力调控层102背向衬底101的侧面上生成了作为光学功能膜103的反射薄膜，参阅图3。

应力调控层102被配置为图形化薄膜，图形化薄膜包括薄膜102a及设置于薄膜102a上诱导内应力耦合的诱导部102b。

薄膜102a，其可以为金属薄膜，也可以为氧化物薄膜，或者，其它适合与衬底101和光学功能膜103内应力耦合的薄膜。

诱导部102b可以是在厚度方向贯穿薄膜102a的通孔。在衬底101的光学应用面101a上生成薄膜102a，再在薄膜102a上生成了反射薄膜后。薄膜102a的内应力在通孔边缘处集中释放，释放出的内应力拉拽、压缩反射薄膜，从而使得薄膜102a、反射薄膜吻合在光学应用面101a上，使得反射镜能够达到所需的反射效果。

当然，薄膜102a的内应力在通孔边缘处集中释放，释放出的内应力也可用于抵消衬底101和/或光学功能膜103产生的不良应力，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，以解决反射镜中，衬底101的残余应力影响反射薄膜的面型精度的问题。

上述通孔作为薄膜102a内应力的集中释放点，其形状可以是规则的形状，如圆形、矩形、等腰直角三角形等，也可以是不规则的形状。通孔的数量可以是一个或多个，在薄膜102a上的位置可以根据需要进行设置，当然，多个通孔可以呈矩形或环形阵列排布，亦或者，多个通孔呈网状排布，参阅图4所示。

当薄膜102a上的通孔为多个时，各个通孔的形状和尺寸可以相同，也可以形状相同而尺寸不同，还可以是形状和尺寸均不相同，以满足诱导内应力耦合令应力调控层102和光学功能膜103与光学应用面101a吻合为准。

薄膜102a内应力在通过的边缘处集中释放，通过对通孔形状、数量及其在薄膜102a的排布进行设计，便可诱导薄膜102a内应力根据预设的模式，在预设位置处与衬底101、光学功能膜103进行内应力耦合，使得应力调控层102(薄膜102a)、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上。从而通过可控内应力释放的手段，达到令光学功能膜103具有较高的面型精度之目的。

上述对薄膜102a及其上通孔的设计，便称为图形化设计，设计完成后，通孔于薄膜102a上呈某种图形化排布，于是薄膜102a便构成了图形化薄膜。

经过图形化设计的应力调控层102，能够较为精准的控制内应力释放的位置和程度，藉由衬底101、应力调控层102、光学功能膜103的内应力耦合实现对光学功能膜103面型精度的精细化调节。

诱导部102b除了被设计为上述通孔外，还可以被设计成在薄膜102a上形成的凸起，以控制内应力聚集在凸起处集中释放，并通过设计凸起的数量及其分布，形成图形化薄膜，对应力调控层102的内应力释放加以诱导，以使应力调控层102释放出的内应力根据设计需求与衬底101、应力调控层102的内应力耦合，或通过拉拽、压缩等方式调整光学功能膜103的面型，或通过抵消衬底101和/或光学功能膜103产生的不良应力，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，提高了光学功能膜103面型精度。

作为诱导部102b的凸起，其可以是柱形、饼形、半球形、球冠形等等中的任一种。

薄膜102a上凸起的数量可以是一个或多个；当为多个时，凸起可以是柱形、饼形、半球形、球冠形及其组合等。凸起的数量、形状、尺寸等，以满足诱导内应力耦合令应力调控层102和光学功能膜103与光学应用面101a吻合为准，技术人员可根据需求进行设计。

诱导部102b还可以设计成通孔和凸起组合的形式，也就是说，薄膜102a上既贯穿设有通孔，有形成有凸起。可以将薄膜102分成两个区域，一个区域内设置通孔，另一个区域内形成凸起；也可以是通孔与凸起在薄膜102上交错设置。如此，可更好的通过诱导部102b的设计，实现对应力调控层102内应力的诱导控制，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，满足面型精度的要求。当然，诱导部102b并不限于上述的通孔、凸起及其组合的结构形式，亦可以，设计成其它适合内应力释放和布设的结构形式。

再一实施例，参阅图5和图6所示，衬底101的光学应用面101a与光学功能膜103之间设置有层叠的两层应力调控层102。另外，也可以在衬底101的光学应用面101a与光学功能膜103之间设置两层以上的应力调控层102。各层应力调控层102可以均为整张完整的金属薄膜或氧化物薄膜，也可以是金属薄膜和氧化物薄膜的组合。

采用上述多层应力调控层102之结构，可对不同应力调控层102的内应力加以诱导，例如，诱导靠近衬底101的应力调控层102的内应力抵消衬底101产生的不良应力，诱导靠近光学功能膜103的应力调控层102通过拉拽、压缩等方式调整光学功能膜103的面型，以确保应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，满足面型精度的要求。

可以理解的，当应力调控层102为两层及两层以上时，可以将其中至少一层应力调控层102配置为前述图形化薄膜，通过对诱导部102b的图形化布置结合应力调控层102的层数设计，实现对光学功能膜103面型精度的精细化调节，满足面型精度的要求。

另外，衬底101释放的内应力和/或光学功能膜103释放的内应力具有不同的数值，当光学元件采用上述多层应力调控层102结构时，各应力调控层102可按照不同的数量级释放内应力，也就是说，各应力调控层102释放依自下至上、自上至下、自中间向两侧等方向按照逐层增大释放内应力数值或逐层减小释放内应力数值的方式释放内应力，以逐步抵消衬底101产生的不良应力和/或光学功能膜103产生的不良应力，对光学应用面101a和光学功能膜103进行精细化调控，确保应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，满足面型精度的要求。

亦或者，同上理，当光学元件采用上述多层应力调控层102结构时，各层应力调控层102可按照不同的数量级释放内应力，以确保应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，满足面型精度的要求。

参阅图5和图6所示，光学元件为反射镜，衬底101的光学应用面101a为平面，应力调控层102沿垂直于光学应用面101a的方向层叠设置。当光学元件是非反射镜的其他光学元件时，应力调控层102沿光学应用面101a的法向(也就是垂直于光学应用面101a的方向)层叠设置，以便于诱导衬底101、应力调控层102、光学功能膜103的内应力耦合。

当光学元件包括至少两层图形化薄膜时，为了更加进准的控制应力调控层102之内应力的释放位置，进一步提升内应力耦合的靶向性，各图形化薄膜之间的诱导部102b可相对设置，也可交错设置，最终达到应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，提高面型精度之目的。

具体的，可将图形化应力调控层102配置为开设有通孔的薄膜102a，通孔作为诱导部102b。开设了通孔的薄膜102a呈网格状，将各层应力调控层102的通孔对应设置，也可将两应力调控层102的通孔交错设置。可体现在，将其中一应力调控层102的通孔对准另一应力调控层102未设置通孔的区域；又或者其中一应力调控层102的通孔部分重叠另一应力调控层102的通孔。

再有，当光学元件设置两层及两层以上的应力调控层102时，各应力调控层102的厚度相等；或者，各应力调控层102的厚度沿光学应用面的法向依次递增或递减；亦或者，各应力调控层102的厚度沿衬底表面的法向随机设置。

应力调控层102的厚度越厚，内应力的释放能力越强，在各应力调控层102的厚度相等时，可通过增加应力调控层102的层数来提升应力调控能力。在衬底101的残余内应力大于光学功能膜103的内应力时，各应力调控层102的厚度沿所述衬底101朝着光学功能膜103的方向依次递减。在衬底101的残余内应力小于光学功能膜103的内应力时，各应力调控层102的厚度沿所述衬底101朝着光学功能膜103的方向依次递增。以上可通过三种厚度排布方式，实现对不同应力条件下衬底101和光学功能膜103的调控。

另外，当光学元件设置两层以上的应力调控层102时，各应力调控层102的厚度呈钟型分布设置，所谓钟型分布也就是处于中间位置处的应力调控层102的厚度较厚，两侧的应力调控层102的厚度较薄。

总之，考虑到对光学应用面101a、光学功能膜103不同区域的精准调控，达到诱导控制各应力调控层102之间、各应力调控层102与衬底101和/或光学功能膜103内应力耦合，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，提高面型精度之目的，技术人员可根据需求，设计各应力调控层102的结构及厚度。

光学元件中的应力调控层102为一层时，应力调控层102的厚度范围在0.1μm至10μm之间。当光学元件中的应力调控层102为两层及两层以上时，各个应力调控层102的厚度之和在0.1μm至10μm之间。控制应力调控层厚度范围在0.1μm至10μm之间可确保光学元件的总体厚度维持在一个合理范围内。

根据光学元件的不同功能，衬底101可选用硅基衬底、玻璃衬底、蓝宝石衬底等，通常在制造某种光学元件时，衬底往往选用一种材质。

衬底101上的光学应用面101a可以是平面、斜面、弧形面等，光学功能膜103可以是反射膜、减反射膜、偏振膜、阳光控制膜、低辐射率膜、光学性能可变换膜等等。

光学应用面101a可以只设置一种光学功能膜103，实现一种光学功能，例如，在光学应用面101a设置反射膜，光学元件便成为了反射镜。也可以在光学应用面101a设置两种及两种以上的光学功能膜103，使得光学元件复合了多种光学功能，以应对未来产品的需求。

另外，应力调控层102除了采用薄膜的形式外，还可以采用涂层结构。用金属涂层或氧化物涂层代替薄膜，涂层可以采用PECVD等半导体薄膜工艺生成，涂层凝固后会产生内应力，对涂层的内应力加以诱导，由涂层的内应力与衬底101、光学功能膜103的内应力耦合，实现对光学功能膜103表面面型精度的精细化调节。

考虑到光学应用面101a、光学功能膜103的形状及尺寸，一些位置处需要内应力耦合，一些位置处不需要内应力耦合；一些位置需要涂层释放拉应力进行耦合，一些位置需要涂层释放压应力进行耦合，诸如此类的内应力耦合需求，可通过在光学应用面101a上相应位置喷涂不同厚度的涂层；也可依据光学功能膜103不同位置处的内应力，在光学应用面101a上进行进行点状喷涂。另外，还可将点状隆起的涂层通过厚度较薄的面涂层连接起来，形成网状结构，以提升涂层整体的稳定性。

再有也可以采用涂层与薄膜组合的形式，例如，在光学应用面101a喷涂一层涂层，在涂层上设置薄膜；或者，涂层与薄膜交替层叠设置等，实现对光学功能膜103表面面型精度的精细化调节，令光学元件的面型精度可控并达到设计标准。

综上所述，本申请提供的光学元件，其在衬底101的光学应用面101a与光学功能膜103之间增设了应力调控层102。应力调控层102设置在光学应用面101a上，光学功能膜103设置在应力调控层102上，应力调控层102的内应力与衬底101的内应力和/或光学功能膜103的内应力耦合，使得应力调控层102、光学功能膜103吻合在光学应用面101a上，从而令光学功能膜103具有较好的面型精度，满足设计要求。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学元件，其特征在于，包括：

衬底，其具有预设表面形状的光学应用面；

应力调控层，设置在所述光学应用面上；

光学功能膜，设置在应力调控层上；

其中，所述应力调控层的内应力与所述衬底的内应力和/或所述光学功能膜的内应力耦合，所述应力调控层和所述光学功能膜与所述光学应用面吻合。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述应力调控层被配置为沿所述光学应用面之法向层叠设置的至少两层。

3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，至少一层应力调控层被配置为图形化薄膜，所述图形化薄膜包括薄膜及设置在所述薄膜上诱导内应力耦合的诱导部。

4.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述应力调控层被配置为图形化薄膜，所述图形化薄膜包括薄膜及设置在所述薄膜上诱导内应力耦合的诱导部。

5.根据权利要求3或4所述的光学元件，其特征在于，所述图形化薄膜中薄膜上的诱导部为多个，所述诱导部被配置为贯穿所述薄膜的通孔和/或凸设在所述薄膜上的凸起。

6.根据权利要求5所述的光学元件，其特征在于，多个所述诱导部呈阵列排布。

7.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述光学元件包括至少两层的所述图形化薄膜，各图形化薄膜之间的诱导部相对设置或交错设置。

8.根据权利要求2或3所述的光学元件，其特征在于，当所述光学元件设置两层及两层以上的应力调控层时，各所述应力调控层的厚度相等；或者，各所述应力调控层的厚度沿所述光学应用面的法向依次递增或递减；亦或者，各所述应力调控层的厚度沿所述衬底表面的法向随机设置；

或者，当所述光学元件设置两层以上的应力调控层时，各所述应力调控层的厚度呈钟型分布设置。

9.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述应力调控层的厚度范围在0.1μm至10μm之间。

10.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述衬底被配置为硅基衬底，所述光学功能膜被配置为反射膜。

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