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深圳海納光學(xué)有限公司
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Asphericon抗反射涂層與反射涂層介紹
2022-3-7 閱讀(4217)
涂層是指將一種材料作為一個薄的、牢固的粘附層應(yīng)用到基片材料(基材)上。在光學(xué)涂層中，電介質(zhì)材料和金屬主要被用于這一方面。通過高性能光學(xué)涂層方法，其可以選擇性地使用靶材材料的固有特性來改變通過光學(xué)元件的光的特性，包括反射、傳輸和偏振的程度以及光的相位變化。光學(xué)涂層的方法便是光學(xué)鍍膜，在Asphericon鍍膜中，最常見的是：金屬光學(xué)鍍膜(反射鏡，如鋁、銀、金)、電介質(zhì)涂層、抗反射涂層(AR)、分束器涂層、光學(xué)濾光片等。
反射涂層，一般是基于金屬(如Al、Ag、Au)的反射鏡面。反射鏡具有非常寬的波長范圍和幾乎恒定的反射率，因此是生產(chǎn)反射器的一個成本更低的選擇。根據(jù)使用情況，不同的材料是有不同的應(yīng)用特點，例如鋁對紫外線范圍內(nèi)的光線具有最高的反射率，銀對可見光和近紅外光譜的吸收非常少。此外，銀可用于生產(chǎn)具有成本效益的系統(tǒng)。在近紅外范圍內(nèi)，Asphericon鍍膜中具有耐化學(xué)性的金涂層的反射鏡也是常用的。另外，由于金屬層的機(jī)械和化學(xué)耐受性低，用電介質(zhì)層對其保護(hù)是有利的。
電介質(zhì)涂層，它們對入射光線的吸收率非常低。因此，電介質(zhì)材料通常用于具有特別高反射率要求的反射鏡。同樣，透射的光束波長，也可以非常精確地調(diào)整。通過使用電介質(zhì)材料的反射鏡吸收率很低，例如，用作激光諧振器的偏轉(zhuǎn)鏡或泵浦鏡。對于一定波長范圍內(nèi)，這些涂層的反射率大于99.9%。介質(zhì)反射鏡是為特定的入射角度而設(shè)計的，目的也是為了獲得具有更大功率的應(yīng)用。
抗反射涂層(AR)，最大限度地提高了光學(xué)系統(tǒng)的傳輸率。抗反射涂層的主要應(yīng)用領(lǐng)域是通過對所有光學(xué)表面的涂層，將光學(xué)系統(tǒng)中光束的反射損失降到低。特別是在激光應(yīng)用中，可以用在單層、寬帶光學(xué)涂層或增透膜。當(dāng)光線通過界面時，部分光線被反射，這取決于基底和輸入材料。這種反射光不再是透射光的一部分。損耗隨著光學(xué)系統(tǒng)中接口數(shù)量的增加而增加。為了使損失盡可能的低，接口必須是抗反射的。減少光的吸收會使得光學(xué)器件的功率限制更高。另外，反射光束會干擾系統(tǒng)中的靈敏器件，所以減少輻射損失可提高穩(wěn)定性并實現(xiàn)更準(zhǔn)確的測量。對于所使用的玻璃基片材料的不同會有不同的殘余反射效果，有些材料甚至可以達(dá)到<0.1%的殘余反射?？狗瓷渫繉釉趯拵繉又袘?yīng)用廣泛，帶有寬帶涂層的光學(xué)器件涵蓋了近紅外、紫外和可見光范圍內(nèi)的所有常見波長。在一定的波長范圍內(nèi)，其反射是最小的。當(dāng)使用超寬帶涂層時，光譜的很大一部分只被微弱地反射。所以，這使得寬帶涂層適用于所有類型的激光器，延長了光學(xué)器件表面的壽命，并使得不需要特定的波長就能得到高功率水平。Asphericon鍍膜中即使對于特定的波長，這種高性能光學(xué)涂層也可以在其反射曲線的*點上成為一種解決方案。
其中，V型涂層是一種特殊類型的抗反射涂層，是一種高性能光學(xué)涂層。V型涂層只在很窄帶寬內(nèi)表現(xiàn)出很大的透射率，而其他波長的光束則顯示出明顯的高反射率。如下圖，按波長繪制的反射率顯示出V字形，這也是其名稱的叫法。對于具有一種波長的激光器，V型涂層是優(yōu)選，因為只有在特定波長處才會發(fā)生最小的反射。另外，由于設(shè)計的原因，其他波長的反射很強。因此，V型涂層僅當(dāng)與特定波長較小時才使用V型涂層。
分束器涂層將入射光束分為反射和透射兩部分，這對于利用分振幅法產(chǎn)生雙光束以實現(xiàn)干涉的邁克爾遜干涉儀等來說是必要的。它們也可以像分束鏡一樣反向使用，即將多個不同的光束合并成一個光束。由于其基于熱非常穩(wěn)定的電介質(zhì)層，所以可以實現(xiàn)客戶特定的比率要求。通常情況下，這些比例是50%/50%(R/T)或30%/70%(R/T)。另外，分束器的特定波長涂層，Asphericon鍍膜中也是可以實現(xiàn)的(例如，紅色反射和綠色透射)。
濾光片涂層被用于許多不同的工業(yè)應(yīng)用中，例如熒光顯微鏡。這種類型的高性能光學(xué)涂層主要用于傳輸、反射、吸收或衰減特定波長的光。濾光片涂層的決定性屬性是對特定波長的高透射率，而其他波長的透射率則非常低。例如，邊緣濾光片只能傳輸某一“邊緣”范圍的單個波長，而更長的波長則被反射或吸收。在玻璃上使用電介質(zhì)層，除其他外，可以將不同的波長分成短通或長通濾波器。短通濾波器傳輸短波長，而長波長被反射；長通濾波器只傳輸長波，而反射短波。例如，濾光片涂層被用于眼鏡片(紫外線輻射被阻擋，而視覺光被透射)和測距儀(視覺光被阻擋，而紅外線被透射)。
