asphericon光学镜片的镀膜种类和性能

时间：2022-10-15

为了进一步提高反射镜和透镜等光学元件的性能，通常会对其进行光学镀膜处理。镀膜具有各种特性，例如减少某些波长的反射（抗反射）。每层的折射率（光密度）的数量、厚度和差异会显著影响分层镀膜的光学特性。光学镀膜不仅用于专业光学或技术部门，还能用于日常物体，如眼镜、显示器或窗格玻璃。

什么是光学镀膜？

镀膜是指将材料作为薄而牢固的粘附层施加到基材（基板）上的过程，例如玻璃。在光学工业中，介电材料和金属主要用于此目的。光学镀膜可以通过选择性地使用所用材料的固有特性来改变穿过光学元件的光的特性。这包括影响反射、透射和偏振的程度以及光的相位变化。德国asphericon镀膜工艺非常有特点。

asphericon效果较佳的薄膜，较常见的光学镀膜有：

-金属光学镀膜（镜子，例如 Al、Ag、Au）

-电介质镀膜

-抗反射镀膜 (AR)

-分束器镀膜

-滤光镀膜

反射光学asphericon镀膜

反射镀膜或金属反射镜是指基于金属（例如铝、银、金）的表面反射。反射镜的波长范围非常宽，反射率几乎恒定，因此是生产反射器的成本优化选择。不同的材料有不同的用处，铝在紫外线范围内具有较高的光反射率。银从可见光和近红外光谱中吸收的光很少。此外，银可用于生产成本效益高的系统。在近红外范围内，也通常使用具有耐化学腐蚀的金镀膜镜。

图 1：受保护和未受保护银镜的镀膜曲线

电介质光学镀膜

另一种光学镀膜是电介质光学镀膜。它们对入射光线的吸收非常低。因此，电介质材料常用于反射率要求特别高的镜子。它可以非常精确地调整，传输的目标波长。

通过使用电介质材料，可以产生吸收较小化的反射镜，例如用作激光谐振器中的偏转镜或泵浦镜。对于某些波长范围，这些镀膜的反射率大于99.9%。电介质镜设计用于特定的入射角，并为具有最大功率的应用提供应力较小化的持久解决方案。

图 2：介质镜的波长相关反射率的镀膜曲线

抗反射镀膜 (AR)

在许多应用中，抗反射镀膜对于较大限度地提高光学系统的传输率至关重要。抗反射镀膜分为单层、宽带光学镀膜或特别用于激光应用的抗反射镀膜。对于后者，诸如V型镀膜，等镀膜对于保护元件免受损坏非常重要。

根据所使用的玻璃，抗反射镀膜较大可以达到<0.1%的残余反射。抗反射镀膜的主要应用领域是通过对所有光学表面的镀膜，将光学系统的光束引导中的反射损失降到较低。

宽带镀膜尤其具有广泛的应用，具有宽带镀膜的光学元件涵盖近红外、紫外和可见光范围内的所有常见波长。反射在预期波长范围内较小。当使用**宽带镀膜时，大部分光谱仅被边缘反射。这使得宽带镀膜适用于所有类型的激光器，可延长光学表面的寿命，实现高功率水平，而*特定波长。即使对于特定波长，此类镀膜也可以在其反射曲线的较有效点处成为解决方案。

当光通过界面时，取决于基板和输入材料，部分光会被反射。这种反射光不再是透射光的一部分会造成损耗。损耗的程度随光学系统中接口数量的增加而增加。为了尽可能降低损耗，接口必须是抗反射的。反射光束会干扰系统的敏感部件。减少辐射损失，提高稳定性，使得更准确的测量。

V型镀膜是一种特殊的抗反射镀膜。V 镀膜对非常窄的光范围具有较大透射率，而其他波长则显示出显着更高的反射率。V-Coatings的生产价格合理，同时效果非常好。按波长绘制的反射率显示了赋予其名称的 V 形。V 镀膜对于具有一种波长的激光器来说是优选，因为较小的反射只发生在预期的波长上。由于设计原因，其他波长会被强烈反射。因此，仅当与预期波长的偏差很小时建议使用 V 镀膜。

图 5：波长为 355 nm 的 V 镀膜的示例性反射率曲线。

分束器镀膜

分束器是将入射光以特定比例分成两束独立光束的光学元件。它们也可以反向使用，将两个不同的光束组合成一个光束。用于分束器的镀膜将入射光分成反射和透射部分，这对于例如迈克尔逊干涉仪来说是必需的。它们也可以反向使用，将两个不同的光束组合成一个光束。基于热稳定的电介质层，可以实现客户特定的部分比率。通常，这些是 50%/50% (R/T) 或 30%/70% (R/T)。分束器的特定波长镀膜也是可能做到的（例如红色反射和绿色透射）。

滤光镀膜

滤光镀膜用于许多不同的工业应用，例如荧光显微镜。T这种类型的光学镀膜用于传输、反射、吸收或衰减特定波长的光。

滤光片镀膜的定义特性是特定波长的高透射率，而其他波长的透射率非常低。例如，边缘滤光片传输低于定义长度的光线，而反射或吸收较长波长的光线。反射率在图中显示了成“边缘”状，在该边缘之上（不再）传输波长。除了边缘滤光片外，只能传输单波长，这里V-coating就是一个代表。

除其他外，在玻璃上使用电介质层可以将不同波长作为短通或长通滤光片进行分离。短通滤光片传输短波长，而反射长波长。另一方面，长通滤光片仅传输长波长而反射短波长。例如，滤光片镀膜用于眼镜镜片（阻挡紫外线辐射而透射可见光）和测距仪（阻挡可见光而透射红外光）。

图 6：长通滤波器 (LPF) 的示例反射率

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