高折射率与低折射率材料是同一个问题的一体两面，判据也简单：
通常把折射率大于 1.7 的称为高折射率材料，高端应用要到 1.8 以
上乃至2.6；把低于 1.45 的称为低折射率材料，而 1.45 到 1.65 之
间的普通光学玻璃与树脂构成绝大多数常规元件。真正值得注意的是，
这两类材料很少单独产生价值，它们的用途基本都在干涉膜系里成对
出现一个负责拉高对比，一个负责拉低反射，所以谈应用时最好把两
者放在一起看。
高折射率材料当前最大的牵引力来自 AR 和 XR 的衍射光波导。波
导的视场上限由全内反射条件决定，而这一条件直接与导光介质的折射
率挂钩，折射率越高，可传播的角度空间越大，镜片也能做得越薄。碳
化硅的折射率接近 2.6，理论上能支撑超过一百度的视场；氮化硅约
2.0，二氧化钛可达 2.5 以上，高折射率玻璃在 1.8 以上，高折射率
光学树脂则在 1.7 到 1.8 之间。
第二大块是光学镀膜与干涉膜系。二氧化钛、五氧化二钽、氧化铪、
氧化锆和五氧化二铌是典型的高折射率层材料，其中二氧化钛在 448 纳
米波长处折射率可以做到 2.61，被广泛用于抗反射膜、滤光片、反射镜
和激光膜。这两年工艺端最大的变化来自原子层沉积：Beneq 的空间原
子层沉积方案把沉积速率提高到每小时两千纳米，比传统原子层沉积快
约一百倍，同时能在复杂光栅上做共形填充，加工温度低至一百摄氏度，
因此可以兼容聚合物基底，光学损耗可以压到每厘米三个分贝，应力控
制甚至能覆盖从正一千兆帕到负两百兆帕的区间。另一条技术路线是紫
外固化的金属氧化物前驱体，折射率可以在 1.30 到 2.35 之间连续调
节，一百摄氏度低温固化、不含纳米颗粒、表面原子级平整，缺点是当
前膜厚上限约三百纳米，做薄层功能膜很合适，做厚膜受限。
除波导与镀膜之外，高折射率材料还有几处稳定且量大的用途。眼镜
片依赖 1.60、1.67、1.74 这几档高折射率树脂把镜片做薄，人工晶状
体的选材逻辑相同；OLED 显示的光取出、图像传感器的片上微透镜和超
表面器件，都靠提高材料折射率来压缩器件尺寸、提升出光或聚光效率；
LED 封装需要高折射率硅胶或玻璃来减少界面全反射、提高取光效率；显
示贴合用的高折射率光学胶则通过缩小与被贴材料的折射率差来降低界面
反射；此外还有反光膜、道路标线用高折射率玻璃微珠这类传统但用量可
观的领域。
低折射率材料的首要用途是减反射与增透。单层减反射膜的理论最佳
折射率约等于基材折射率的平方根，玻璃基材对应 1.22 到 1.25，而实
心二氧化硅本身固定在 1.46 左右，够不到这个区间，于是工程上改用"
往材料里塞空气"的思路：中空二氧化硅分散液把空气包在六十到七十纳
米的壳内，干燥成膜后的有效折射率可以下探到 1.16，同时因为粒径远
小于可见光波长，散射和雾度都很低，透光率能突破 95%，还保留了无
机材料的硬度和耐溶剂性。传统的氟化镁折射率 1.38，镀在镜头上即可
把可见光透过率提升三到五个百分点。把高折射率层与低折射率层交替堆
叠成多层膜系，可以把玻璃表面百分之四到五的反射压到百分之一以下，
太阳能电池盖板、光学镜头、触摸屏盖板、车载显示屏和相机模组都在用
这套方案。
第二块是光传输与折射率匹配。掺氟石英和 CYTOP 这类含氟聚合物被
用来做光纤与波导的包层，靠纤芯与包层之间的微小折射率差实现全反射
导光；CYTOP 从深紫外到近红外透过率超过 95%，几乎不吸水，是典型的
高端进口材料。容易被忽略但用量不小的是光学胶与光耦合粘接剂，把胶
的折射率调到与纤芯或基材匹配，可以显著降低连接处的菲涅尔反射损耗，
这类需求在光通信模块和光纤传感里很常见。硅氧烷体系的聚二甲基硅氧
烷折射率约 1.40，多孔化或改变侧基后还能进一步降低，是可紫外固化的
低成本选项。
低折射率方向最前沿的一块是透明隔热。二氧化硅气凝胶的折射率通常
在 1.05 到 1.10 之间，密度降到每立方米十千克时可低至 1.0021，生物
基硅烷化纤维素气凝胶甚至能到 1.0025，被视为高性能透明隔热窗材的潜
在路线。多孔聚合物薄膜可以把折射率做到 1.1 以下，代价是机械强度和
环境稳定性同步下降，因此工程上普遍靠有机–无机杂化来补强，例如在聚
甲基丙烯酸甲酯基体中只加入百分之二摩尔分数的氟烷基多面体倍半硅氧烷，
就能把折射率降低 0.02，同时把热分解温度提高约五十摄氏度、储能模量提
升七成以上。这类"降折射率但不牺牲力学性能"的配方，是低折射率材料真
正的技术门槛所在。
