光学镀膜是干什么的及材料有哪些
发布时间:2023-06-08 作者:材料类科研服务平台 阅读量:366
光学镀膜是指在光学零件表面上镀上一层(或多层)金属(或介质)薄膜的工艺过程,目的是修改或改变光特性的透射、反射吸收或偏振。薄膜镀膜可以通过物理气相沉积(PVD)技术应用于光学元件,包括蒸发沉积(电阻和电子束),离子束溅射,原子层沉积以及磁控溅射沉积。除此外可以利用材料的特性与多个膜层的配合作用可以达到很多特殊效果。
当光线照射到材料表面时,该光束的一部分被反射回来,其中一些在材料结构中被吸收,一些通过材料传输。我们可以通过薄膜光学镀膜来改变这些结果。薄膜光学镀膜通常是通过将多层薄材料沉积到光学元件上来生产的。这些层可以交替应用以达到不同成分的堆栈。单个层的组成、厚度、结构或所应用的连续层总数可能不同。光学镀膜由氧化物、金属(包括难熔金属和稀土金属)、电介质或绝缘体等材料层的任意组合组成,这些材料共同改变光学镀膜的性能,具体取决于沉积材料的折射率 (λ)。
不同的材料或不同材料的组合可用于改变红外(IR)-较长波长和紫外线(UV)-较短波长之间的光谱范围内的折射率,波长范围为400-700纳米 折射率是多层涂层的关键组成部分。这些可以分类如下:
折射率 (Λ)
低 λ 中级 λ 高 λ
λ < 1.6 λ = 1.6 – 2 λ >2
薄膜光学镀膜的特点是通过在交替层中沉积电介质和金属材料来改变用于特定应用的光波长的干涉。通过交替高折射率和低折射率材料,可以诱导所需的干涉效应。这种涂层通常可以根据光被修改的方式和程度进行分类。减反射(AR)涂层用于抑制两种不同介质(如空气和玻璃)之间界面的不需要的反射。镜子等高反射(HR)涂层用于增加给定表面的反射率。中间反射涂层传输指定量的光输入并反射其余部分。
常用的光学镀膜材料主要包括硅,金,硫化钛,铬,镍,银,锡,锌和钨等。
硫化钛靶材:硫化钛被广泛应用于显微镜等精密光学仪器上,具有高反射率,良好的热稳定性。硫化钛可以有效抑制可见光、紫外线和红外线,可以经得起高温。
铬靶材:铬是室温环境下常用的一种金属,可用于製造反射镜,用于室外观象摄影机。铬具有良好的耐腐蚀性和高反射率,使它成为常用的金属材料之一。
镍靶材:镍是用于制造高精度光学镜片的材料,具有优良的抗高温性,高反射率,良好的抗腐蚀性。
银靶材:银是一种透明金属材料,具有高反射率、低损耗、低衰减,因此可以用于大量的光学应用,如聚焦镜和反射镜等。
锡靶材:锡有优异的导电性和可膨胀性,可作为焊锡,在一些复杂的光学组件制造过程中使用。
锌靶材:锌是一种优质的抗腐蚀金属,用于制造大多数永久定型传ι镜,还可以用于电磁隙反射镜。
钨靶材:钨是一种低损耗,可以用于制造高倍数反射镜,用于改善调谐宽带率测量。
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