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深圳海納光學有限公司
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Asphericon抗反射涂層與反射涂層介紹
2022-3-7 閱讀(4364)
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。光學涂層的方法便是光學鍍膜，在Asphericon鍍膜中，最常見的是：金屬光學鍍膜(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鍍膜中具有耐化學性的金涂層的反射鏡也是常用的。另外，由于金屬層的機械和化學耐受性低，用電介質(zhì)層對其保護是有利的。
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表面的涂層，將光學系統(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、寬帶光學涂層或增透膜。當光線通過界面時，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到<0.1%的殘余反射。抗反射涂層在寬帶涂層中應(yīng)用廣泛，帶有寬帶涂層的光學器件涵蓋了近紅外、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)。
