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光学镀膜技术
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光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、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作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.
一、光学薄膜的定义
光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.
光学薄膜系指在光学元件或独立基板上,制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.
一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.
二、薄膜干涉原理
1、光的波动性
19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.
由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:
V=λu
由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.
在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.
光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.
2、薄膜干涉
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.
实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.
薄膜干涉两相干光的光程差公式为:
Δ=ntcos(α)±λ/2
式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.
光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.
三、光学薄膜特点分类
主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工作者的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.
最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.
光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.
光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.
反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.
一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.
金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.
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光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、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作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.
一、光学薄膜的定义
光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.
光学薄膜系指在光学元件或独立基板上,制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.
一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.
二、薄膜干涉原理
1、光的波动性
19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.
由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:
V=λu
由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.
在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.
光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.
2、薄膜干涉
薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.
实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.
薄膜干涉两相干光的光程差公式为:
Δ=ntcos(α)±λ/2
式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.
光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.
三、光学薄膜特点分类
主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工作者的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.
最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.
光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.
光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.
反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.
一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.
金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.
（转）水波纹在宋元时期磁州窑为主的陶瓷枕上使用较多，常樱撰文对陶瓷枕上的水波纹进行过整理②，对单纯以水波纹作为陶瓷枕装饰纹样，认为其源于具备纳凉、吉祥寓意、工艺简便等原因，对陶瓷枕上大量使用的水波纹笔者不加复述。仅列举《中国出土瓷器全集·河北卷》收录的几种磁州窑瓷器：
金白釉黑剔花水波纹如意头形枕（图1），高12.7、枕面长31、宽23.2 厘米，1955 年河北省邢台市出土，现藏于河北省文物研究所。枕呈如意头形，圆折边，前低后高，两端略翘，中间微凹，后壁上方有一气孔。灰色胎，坚致。白釉略泛赭灰色。较光亮，施满釉。枕面以三条曲线纹和一道粗线纹墨绘出边框，内绘水波纹图案。此种做法是在白色化妆土上加施黑色化妆土，然后再划出水波纹，这种技法称为黑剔花；枕周壁上下各有一条粗线纹，中间绘连续的卷叶纹。磁州观台窑烧造。
这类水波纹作为主体纹饰主要流行于磁州窑金代时期，除了独立的水波纹，还有与海兽等结合的图案。河北省大名县挖渠出土、现藏于邯郸市文物保护研究所的金大定五年(1165) 白釉黑剔花海兽衔鱼纹椭圆形枕（图2），高13、长32.3、宽24.5 厘米。椭圆形，顶面外缘为弦线间连茎草叶纹边饰，中部为黑地线剔海兽衔鱼纹图案；周壁弦线边框内绘卷草纹；底面露胎，写有墨书“大定伍年四月十三日买到枕子一个坚考至记□”题记。另外水波纹与鱼藻、花卉等纹饰也结合使用（图3），在磁州窑白釉刻花瓷器中也有较多反映。
吉州窑彩绘瓷器上水波纹表现突出，在枕、炉、罐、瓶等多种造型上都有水波纹，以一些实物为例：
南宋彩绘水波纹鬲式炉（图4），口径12.1、通高9.4厘米，1977 年江西樟树市征集，现藏江西省博物馆③。平沿外折，圆唇，直颈，溜肩，鼓腹，下腹急收，三乳状足微外撇，涂抹褐彩，给人以稳重感。沿面绘变形回纹，颈部饰弦纹五周，腹部绘水波纹，三足间以开光形式各绘写意螺旋形菊花一朵。
南宋彩绘花卉纹束腰形枕（图5）， 长21.8、宽8 ～ 10.4、高8.9厘米，1982 年新余市渝水区基建工地采集④。呈长方形，束腰，内空。胎质坚硬，胎色灰白，薄施白釉，枕一侧有支烧痕和排气孔。枕腰四面呈弧形内凹，六个面相交处均绘褐彩宽边，形成六个开光，枕面、枕侧分别绘水波纹和折枝花卉。杨永德捐赠广州南越王博物馆的一件南宋吉州窑诗文枕上，正面的枕墙装饰狮戏纹（图6.1），后侧则为水波纹（ 图6.2），明显水波纹与狮子戏纹同时作为吉祥装饰纹样使用。南京出土、现藏南京市博物馆的元代吉州窑诗文枕上也有水波中开光描绘折枝花果的图案（图7）， 这类水波纹在江西省博物馆藏品（图8、图9） 及2012 年深圳展出吉州窑的瓶、罐等类器型上都有描绘（图10）。
元代彩绘水波纹带座炉（ 图11），口径20.6、边厚1.5、底径13.4、通高17.2 厘米，1966年江西新干县城东宝塔山出土，现藏江西省博物馆。敞口，平折沿，方唇，斜腹，下置凸棱形腰箍，圈足外撇。通体彩绘，共六组，沿面绘卷草纹，上腹绘水波纹，腰箍绘双线复层莲瓣纹一周，下腹绘锦地纹，圈足绘回纹，足沿为褐地白花S 纹，各组纹样间以弦纹相间，线条流畅，纹样清晰，主次分明，繁而不乱，是一件典型的元吉州窑彩绘水波纹瓷器。
1983 年吉州窑永和窑址出土一件丁未款褐彩水波纹残罐（图12），现藏江西省吉安县文物管理所。底径12.8、高20 厘米。敛口，短颈，平沿，溜肩，球腹，圈足，口及上腹部分残缺。罐外壁薄施一层白釉，器内无釉，有明显的旋削纹，足边露砂胎。罐体以褐彩绘画，共有四组纹饰，各组纹饰之间以粗细弦纹间隔，颈部饰卷草纹一周；肩部褐彩书写“□□作称心买卖答者，丁未岁下市朱有成用工”铭纹一周；腹部绘主题纹饰水波纹，中间有一个竖长方形开光，书“□入敬神会，永充供养者”，开光上部绘以荷叶，下部托以莲花，布局与宋元时期荷幡形落款相同；下腹部饰以卷草纹一周。南宋淳熙十四年（1187）、淳祐七年（1247）、元大德十一年（1307）、至正二十七年（1367）均为丁未。经考证，南宋孝宗淳熙年间釉下彩绘在吉州窑刚趋成熟，尚未见细密繁冗风格出现，南宋末与元末两个年代因战乱国力衰落亦可排除，为元成宗大德十一年（1307）的可能性最大。
2012 年深圳举办的吉州窑陶瓷展上，陈列有民间收藏的另一件吉州窑带铭褐彩波涛鸾蝶纹净水钵（图13）。此钵由两庆书屋提供。此钵内壁绘鸾蝶，腹部以波涛为地纹，开光内书写“吉州路总府刘仕达舍入皈敬堂永充供养至元己卯岁腊月谨题”。元代有两个至元己卯，分别为前至元十六年（1279）和后至元五年（1339），根据《元史·地理五》记载：“至元十四年，升吉州路总管府，置录事司，另一司、八县。元贞元年，吉水、安福、太和、永新四县升州，改吉州为吉安路”，说明在元贞元年（1295）已经升为吉州路总管府，该钵制作年代只可能为前至元十六年。
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金白釉黑剔花水波纹如意头形枕（图1），高12.7、枕面长31、宽23.2 厘米，1955 年河北省邢台市出土，现藏于河北省文物研究所。枕呈如意头形，圆折边，前低后高，两端略翘，中间微凹，后壁上方有一气孔。灰色胎，坚致。白釉略泛赭灰色。较光亮，施满釉。枕面以三条曲线纹和一道粗线纹墨绘出边框，内绘水波纹图案。此种做法是在白色化妆土上加施黑色化妆土，然后再划出水波纹，这种技法称为黑剔花；枕周壁上下各有一条粗线纹，中间绘连续的卷叶纹。磁州观台窑烧造。
这类水波纹作为主体纹饰主要流行于磁州窑金代时期，除了独立的水波纹，还有与海兽等结合的图案。河北省大名县挖渠出土、现藏于邯郸市文物保护研究所的金大定五年(1165) 白釉黑剔花海兽衔鱼纹椭圆形枕（图2），高13、长32.3、宽24.5 厘米。椭圆形，顶面外缘为弦线间连茎草叶纹边饰，中部为黑地线剔海兽衔鱼纹图案；周壁弦线边框内绘卷草纹；底面露胎，写有墨书“大定伍年四月十三日买到枕子一个坚考至记□”题记。另外水波纹与鱼藻、花卉等纹饰也结合使用（图3），在磁州窑白釉刻花瓷器中也有较多反映。
吉州窑彩绘瓷器上水波纹表现突出，在枕、炉、罐、瓶等多种造型上都有水波纹，以一些实物为例：
南宋彩绘水波纹鬲式炉（图4），口径12.1、通高9.4厘米，1977 年江西樟树市征集，现藏江西省博物馆③。平沿外折，圆唇，直颈，溜肩，鼓腹，下腹急收，三乳状足微外撇，涂抹褐彩，给人以稳重感。沿面绘变形回纹，颈部饰弦纹五周，腹部绘水波纹，三足间以开光形式各绘写意螺旋形菊花一朵。
南宋彩绘花卉纹束腰形枕（图5）， 长21.8、宽8 ～ 10.4、高8.9厘米，1982 年新余市渝水区基建工地采集④。呈长方形，束腰，内空。胎质坚硬，胎色灰白，薄施白釉，枕一侧有支烧痕和排气孔。枕腰四面呈弧形内凹，六个面相交处均绘褐彩宽边，形成六个开光，枕面、枕侧分别绘水波纹和折枝花卉。杨永德捐赠广州南越王博物馆的一件南宋吉州窑诗文枕上，正面的枕墙装饰狮戏纹（图6.1），后侧则为水波纹（ 图6.2），明显水波纹与狮子戏纹同时作为吉祥装饰纹样使用。南京出土、现藏南京市博物馆的元代吉州窑诗文枕上也有水波中开光描绘折枝花果的图案（图7）， 这类水波纹在江西省博物馆藏品（图8、图9） 及2012 年深圳展出吉州窑的瓶、罐等类器型上都有描绘（图10）。
元代彩绘水波纹带座炉（ 图11），口径20.6、边厚1.5、底径13.4、通高17.2 厘米，1966年江西新干县城东宝塔山出土，现藏江西省博物馆。敞口，平折沿，方唇，斜腹，下置凸棱形腰箍，圈足外撇。通体彩绘，共六组，沿面绘卷草纹，上腹绘水波纹，腰箍绘双线复层莲瓣纹一周，下腹绘锦地纹，圈足绘回纹，足沿为褐地白花S 纹，各组纹样间以弦纹相间，线条流畅，纹样清晰，主次分明，繁而不乱，是一件典型的元吉州窑彩绘水波纹瓷器。
1983 年吉州窑永和窑址出土一件丁未款褐彩水波纹残罐（图12），现藏江西省吉安县文物管理所。底径12.8、高20 厘米。敛口，短颈，平沿，溜肩，球腹，圈足，口及上腹部分残缺。罐外壁薄施一层白釉，器内无釉，有明显的旋削纹，足边露砂胎。罐体以褐彩绘画，共有四组纹饰，各组纹饰之间以粗细弦纹间隔，颈部饰卷草纹一周；肩部褐彩书写“□□作称心买卖答者，丁未岁下市朱有成用工”铭纹一周；腹部绘主题纹饰水波纹，中间有一个竖长方形开光，书“□入敬神会，永充供养者”，开光上部绘以荷叶，下部托以莲花，布局与宋元时期荷幡形落款相同；下腹部饰以卷草纹一周。南宋淳熙十四年（1187）、淳祐七年（1247）、元大德十一年（1307）、至正二十七年（1367）均为丁未。经考证，南宋孝宗淳熙年间釉下彩绘在吉州窑刚趋成熟，尚未见细密繁冗风格出现，南宋末与元末两个年代因战乱国力衰落亦可排除，为元成宗大德十一年（1307）的可能性最大。
2012 年深圳举办的吉州窑陶瓷展上，陈列有民间收藏的另一件吉州窑带铭褐彩波涛鸾蝶纹净水钵（图13）。此钵由两庆书屋提供。此钵内壁绘鸾蝶，腹部以波涛为地纹，开光内书写“吉州路总府刘仕达舍入皈敬堂永充供养至元己卯岁腊月谨题”。元代有两个至元己卯，分别为前至元十六年（1279）和后至元五年（1339），根据《元史·地理五》记载：“至元十四年，升吉州路总管府，置录事司，另一司、八县。元贞元年，吉水、安福、太和、永新四县升州，改吉州为吉安路”，说明在元贞元年（1295）已经升为吉州路总管府，该钵制作年代只可能为前至元十六年。
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