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光学涂层介绍和分类【光学镀膜】

光学涂料大致分为金属涂料和电介质薄膜(透明薄膜)。 任何一种都可以用于光学实验。镜子。然而,反射机制在使用方法和功能上是完全不同的。

金属薄膜在抛光玻璃基板上蒸镀铝(Al)或金(Au)等金属时,将成为反射镜。 此外,银(Ag)、铂(PT)或铬(Cr)等金属有时也可用于反射镜。 金属薄膜可以反射在一个非常宽的波长频谱区域,并且具有较小的反射率。 当没有反射的光被金属薄膜吸收时,光线不能通过薄膜到达玻璃基板。

铝涂层。

铝膜在UV到红外谱中具有较高的反射率,但很容易氧化,尤其是在UV谱中。 而且容易损坏,即使它是脏的,也不能擦拭表面。 因此,铝膜上的保护膜可以保护金属薄膜免受氧化或损坏。 保护膜在特定的波长谱中保持反射,但在其他波长谱中有时会降低反射率。 相反,只有特殊的保护膜增加了特定的波长谱区的反射率。

镀金的薄膜。

可见光谱区域具有黄色波长特性(蓝色吸收),但在红外光谱区域具有较高的反射率。 由于金膜不能很好地附着在玻璃表面,所以很容易剥离,所以通常首先蒸镀铬的底膜。 金膜柔软易损。 镀金薄膜保护膜可用于特定的波长谱区域。 在整个红外谱区域中使用非镀膜金膜. 请不要用纸或布擦金膜。 一旦损坏将无法恢复。

镀铬薄膜。

铬膜或其合金(铬镍铁)可用作光学涂层的一部分。 铬膜的反射率低于铝膜和金膜,因为它们被更多地吸收而不被用于反射镜,但由于宽波长谱区反射率和吸收率的变化,它们可以用于反射中性。滤光片。或者。镜子。。

电介质薄膜。

无色透明材料不像金属那么大或被吸收。 如果选择合适的材料和薄膜厚度在玻璃底片和空气的分界面上,就会产生干扰效果,从而获得特定的穿透率和反射率。

单层反射膜.

当光线进入玻璃基板时,会产生大约4%的反射,造成通过率的损失。 然而,具有较低折射率的电介质薄膜可以改变玻璃衬底的反射率。调节电介质薄膜的厚度,使其光程(折射率N×薄片厚度)/4时,可抵消玻璃底片与电介质薄膜之间空气的反射。 将反射率降低到最低。然而,由于折射率受薄膜材料的限制,反射率不能完全为零。 并且由于玻璃基板的折射率的限制,并且不是所有的玻璃基板都能被反射。

单层反射膜(SLAR)反射率的波长特性.

单层电气介质反射膜的结构指示。

多层反射膜.

由于单层膜材料的选择范围很小,玻璃底座会有一些反射。 因此,即使使用少量的薄膜材料,也可以通过重叠蒸镀几层薄膜来获得最佳的抗反射效果。此外,薄膜的组成可以改变以产生具体波长反射率的窄带反射膜(nmar)。 或制造宽带反射膜,以降低宽波长谱区的反射率(MLAR)。

窄带反射膜(nmar)反射率的波长特性。

宽带反射膜(BMAR)反射率的波长特性。

多层电气介质抗反射膜的结构图。

多层反射膜.

当玻璃底片交替重复蒸镀折射率较高的电气胶片和折射率较低的电气胶片时,反射膜具有很高的反射率。高折射率和低折射率之间的界面几乎没有反射。由于每层电介质薄膜的厚度调节为λ/4的光程(折射率n×膜厚D),各层反射光的相位将相互合成和加强。 相反,通过多次反射向前移动的光将相互抵消为零。如果电介质薄膜的层数足够大,则光将逐渐减弱,并且几乎不可能通过。所有衰减的光都会变成反射光。 由于电解质膜不吸收注射光,不会损失100%的反射光。

多层电介质薄膜(DML)反射率的波长特性.

通过改变多层膜的结构,可以增加一些特殊效果. 例如,波长区域的扩大使得通过频谱区域变得非常狭窄,从而使其它波长谱区域的光线无法通过设定反射率作为任意值来设计各种薄膜。

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