用于玻璃和塑料基底上的
增透膜 !7P 1%/ 在眾多的
光學(xué)系統(tǒng)中,一個(gè)相當(dāng)重要的組成部分是鏡片上能降低反射的鍍膜。在很多應(yīng)用領(lǐng)域中,增透膜是不可缺少的,否則,無法達(dá)到應(yīng)用的要求。
d&PXJ
$xa#+ 就拿一個(gè)由18塊
透鏡組成的35mm的自動(dòng)變焦的照相機(jī)來說,假定每個(gè)玻璃和空氣的界面有4%的反射,沒有增透的
鏡頭光透過率為27%,鍍有一層膜(剩余的反射為1.3%)的鏡頭光透過率為66%,鍍多層膜(剩余的反射為0.5%)的為85%。
-Q<3Q_ k2_ " 在這篇文章中,列舉了一些簡單的增透膜和使用的材料。值得注意的是由于玻璃可以被高溫加熱,而塑料不能,因此,對(duì)玻璃和塑料必須選用不同的膜料和膜層設(shè)計(jì)。
)CYSU(YTD 8s6[?=nM WojZ[j> 用于玻璃基底的增透膜
a>(LFpVk} M
g1E1kXe 經(jīng)典的單層增透膜由一薄層MgF2構(gòu)成,MgF2在510nm時(shí)的折射率為n=1.38,需要的膜厚為d=92nm。因此,在510nm波長時(shí)膜層有一個(gè)光學(xué)密度(厚度)n*d為1/4的波長。鍍?cè)诩訜岬?50-300°C的玻璃基底上的MgF2,不但牢固,穩(wěn)定,并且相當(dāng)方便,經(jīng)濟(jì),直接使用蒸發(fā)船便可。
mc~d4<$`! 想得到更低的反射率,最簡單的方法是鍍一層CeF3和一層MgF2(各為1/4的光學(xué)厚度),可用蒸發(fā)船。圖1是單層和2層膜的反射曲線。2層膜的優(yōu)點(diǎn)是在可見光范圍的中段有更低的反射率,缺點(diǎn)在于在紅,藍(lán)端的反射率上升過快。
Etg'"d@[ (Lo<3a-] 由于2層膜的效果不理想,為了達(dá)到理想的效果,必須使用3層或多層膜。
6Z\[{S]; ~^w;`~L 經(jīng)典的3層膜由一層1/4光學(xué)厚度的中折射率物質(zhì)(1.6-1.7),一層1/2光學(xué)厚度的高折射率物質(zhì)
S%R:GZEf_ (2.0-2.2)和一層1/4光學(xué)厚度的低折射率物質(zhì)組成。最常用的是Al2O3,ZrO2和MgF2。圖1顯示
VSc;}LH 在整個(gè)光學(xué)敏感段(410-680nm)的反射率低于0.5%。
"=MRzSke3 My&h{Qk r8pTtf#Q 3層增透膜的膜料選擇
*ukE"Aj kQRNVdiz 膜料對(duì)膜層效果有決定性的影響。除了理想的折射率,每次鍍膜時(shí)穩(wěn)定的折射率,均勻的膜層,低吸收性,牢固性,穩(wěn)定性也非常重要。
m%X~EwFc. F'|D MgF2是最常用的第三層低折射率物質(zhì)。但是,由于塑料不能被高溫加熱,用MgF2會(huì)使膜層變軟和不穩(wěn)定,此時(shí),SiO2是最佳的選擇。
GX4# IRq TWK(vEDM Al2O3是最常用的第一層中折射率物質(zhì)。它的膜層從紅外到紫外線有相當(dāng)高的透過率,十分牢固,穩(wěn)定,并且每次鍍膜時(shí)有穩(wěn)定的折射率。
C(Yk-7 *+vS
f7 ZrO2通常被用作第二層高折射率物質(zhì)。它的優(yōu)點(diǎn)是從250到7000nm有寬廣的透過率,并且,膜層牢固,穩(wěn)定。但是,每次鍍膜時(shí)呈現(xiàn)不同的折射率,也就是折射率會(huì)隨著膜厚的增加而降低,這種現(xiàn)象可能和它的特殊
晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。圖2顯示了在五個(gè)單獨(dú)的膜層中ZrO2不同的折射率。我們可以看到和和同次性的膜料相比,折射率有急劇的上升,特別是在中段。ZrO2的另一個(gè)缺點(diǎn)是在蒸發(fā)是它只是部分的溶解,因此,很難得到均勻的膜厚。
.fk!~8b[Q+ 3&/5!zOg) <2HI. @^ 為了減少單體氧化物的這些缺點(diǎn),可以使用混合氧化物。這些混合料可以根據(jù)客戶不同的折射率需要來生產(chǎn)。
G sm5L<rx W1w)SS 德國默克公司根據(jù)客戶大量的實(shí)際使用情況和多年的膜料生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),研制開發(fā)了一系列的混合料:
Q>cLGdzO sV@kQ:
H1, 高折射率, 2.1-2.15
-e3m!h H2, 高折射率, 2.1-2.15
o6P)IZ1 H4, 高折射率, 2.1-2.15
BXiuVx M1, 中折射率, 1.65-1.7
#6[FGM 5#p [Q _ H1,H2和H4可以被用來生產(chǎn)高折射率的膜層,在250°C的基底上2.1-2.15的折射率具有同次性。M1可
8B"jvrs 以被用來生產(chǎn)中折射率得膜層。H1,H4和M1也能鍍?cè)谖唇?jīng)加熱的基底上,折射率會(huì)降低。
lBvQ?CJ<y ?dVF@ H1在從可見光到紫外的波段內(nèi)有相當(dāng)高的透過率,在360nm左右有吸收。但是,同ZrO2一樣,無法從溶解的狀態(tài)下被蒸發(fā),因此較難得到比較均勻的膜層。
WJ9Jj69 x\)0+c~\}x H2在可見光的波段內(nèi)有很高的透過率,但是在380nm時(shí)有截止吸收,這意味著當(dāng)鍍膜條件不理想時(shí),1/2光學(xué)厚度的末曾在400nm時(shí)會(huì)有0.5%的吸收。H2的優(yōu)點(diǎn)在于它能從溶解的狀態(tài)下被蒸發(fā),因此有良好的同次性和均勻的膜厚。
Q|rrbx
陇川县|
峨边|
武宣县|
大庆市|
隆子县|
普陀区|
宜春市|
绥芬河市|
乐安县|
张家口市|
册亨县|
南和县|
册亨县|
永宁县|
奉贤区|
克东县|
会泽县|
佛坪县|
诸暨市|
连城县|
竹山县|
普陀区|
读书|
呼图壁县|
苏尼特左旗|
基隆市|
绥江县|
商河县|
桃源县|
乌审旗|
彩票|
孟津县|
繁昌县|
河津市|
青岛市|
茶陵县|
杂多县|
建平县|
淮阳县|
南乐县|
黑水县|