英莱科技增透膜的原理及应用收藏

网友投稿 334 2024-01-24


   什么是光的增透呢?简而言之就是增加光在光学元器件的透过率,减少其反射。

英莱科技增透膜的原理及应用收藏

望远镜镜片反光很弱    众所周知,常见的光学制品都是玻璃制品,在入射光射到仪器上时,由于反射使光在穿过元器件时降低了强度,一般一个界面可以损失入射光强的4%,双界面就是8%,像一些高精度光学仪器(高精度望远镜和显微镜)一般都有几十个透镜,如果不采取增透措施将会看不到图像。

   一般常用的增透方法就是在光学器件表面镀上一层增透膜增透膜(又称减反射膜)是指沉积在光学器件表面,以减少表面反射,增加光学系统透过率的光学薄膜增透膜按工作的波带范围分为单波长、多波长和宽带增透膜,但应用最广的是可见光波段增透膜。

由于单层膜的减反射效果有限,更不能在宽光谱范围内达到高减反射效果,为此需要二层、三层乃至多层组合的增透膜增透原理    所谓增透膜,即是在空气—玻璃界面上涂上一层透明的晶体,构成空气—晶体膜—玻璃三层介质,使从晶体膜上表面反射的光与晶体膜下表面反射的光产生干涉相消。

   拓展:一般情况下,当光入射在给定的材料的光学元件的表面时,所产生的反射光与透射光能量确定,在不考虑吸收、散射等其他因素时,反射光与透射光的总能量等于入射光的能量即满足能量守恒定律当光学元件表面镀膜后,在不考虑膜的吸收及散射等其他因素时,反射光和透射光与入射光仍满足能量守恒定律。

而所镀膜的作用是使反射光与透射光的能量重新分配对增透膜而言,分配的结果使反射光的能量减小,透射光的能量增大光就有这样的特性:通过改变反射区的光强可以改变透射区的光强    研究发现,当增透膜的厚度是光在这种介质中波长的四分之一时,它的上下表面反射光差半个波长,能够产生干涉相抵消,从而使反射光趋近为零。

随着增透膜的不断开发和研究,光学增透膜的镀膜技术也在不断的发展光学增透膜的厚度要控制在可见光波长1/4的数量级上,增透膜的均匀度的要求也非常的苛刻 镀膜技术镀膜技术可分为化学镀膜法和物理镀膜法

   ○ 化学镀膜法:化学镀膜法大多以化学反应为主这种方法必须严格的控制化学溶液的浓度,架桥剂的组合,进行反应的时间和条件等由于,仅能批次生产,所获得的品质和良率,参差不齐比较常用的加工法:一为浸镀法,另一则为喷镀法。

   浸镀法是根据欲配置膜的性质制备含有成分的溶液,然后将玻璃加热到一定温度,放入配置好的化学溶液里,拿出,烘干浸镀法是唯一可以同时制作双面膜的方法    喷镀法则是把配置好的膜溶液装在喷枪上,喷在玻璃表面,烘干,定型。

玻璃载体可以是移动或旋转,以增加膜的均匀性可镀双面或单面以现在的观点来看,化学镀膜的好处,在于其设备投资低,因此它仍然是镀有机膜的一种常用且成本低廉的方法    拓展:50年代,设计者就知道镀膜可以减少炫光的发生,也可以增强影像的反差和减少照片中的光晕现象。

可是碍于没有适当的加工技术所以,在光学镜头上镀膜一直仅是最高等级的相机镜头才享有的殊荣直到1968年新一代的镀膜技术被开发出来,让镀膜工艺可以廉价且标准的执行,才使拥有镀膜的镜头日益大众化    ○物理镀膜法:物理镀膜法作为新一代的镀膜技术以真空蒸镀、离子镀等多种不同的形式进行。

虽然化学制备具有价格低,操作容易的的优点,但是物理方式的镀膜强度和均匀性普遍高于化学镀膜,而且污染更小,可镀多层膜

   尽管如此,在人们的不懈探索中,还是掌握了不少行之有效、先进的镀膜技术目前,常用的镀膜方法有真空蒸镀、化学起相沉积、溶胶—凝胶镀膜等方法三者相比较,溶胶—凝胶镀膜设备简单、能在常温常压下操作、膜层均匀性高、微观结构可控,适于不同形状、尺寸的基片、能通过控制配方、制备工艺得到高激光破坏阈值的光学薄膜,已成为高功率激光薄膜的最具竞争力的制备方法之一。

   同时,常用的增透膜,并没有使透射光的光强达到最大,也就是说没有使反射光达到最弱主要是要增透的光往往不是单色的,而是有一定的频宽,而对于一个增透膜只对某一波长的单色光有完全增透的作用因此可以通过多层镀膜技术来改善增透效果 。

增透膜的发展    随着人们对增透膜的应用和发展,人们对增透膜的利用有了很多的经验,发现了不少可以作为增透膜的材料;同时也掌握了不少先进的镀膜技术,因此增透膜的应用涉及智能制造、医学、军事、太空探索等各行各业,为人类科技进步作出了重大贡献。

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