Данные разбираются...

Пленка для повышения проницаемости

Двусторонняя пленка для повышения проницаемости

Кварцевое стекло проницаемая пленка

Данные разбираются...

Данные разбираются...

Однослойная пленка для повышения проницаемости:

Теоретический анализ:
Если он входит в n2 вертикально от среды n1
Отражающая способность =[ (n2 -n1) / (n1 n2) ]2
Скорость проникновения = 4n1n 2 / (n1 n2)2
Если показатель преломления воздуха составляет 1,0, показатель преломления покрытия nc (например: 1.5) и показатель преломления стекла n (например: 1.8)
(1) непосредственно из воздуха в стекло
Скорость проникновения = 4 × 1,0 × 1,8/ (1 + 1,8) 2 = 91,84%
(2) из воздуха в покрытие, а затем в стекло
Скорость проникновения =[ 4 × 1,0 × 1,5/ (1 1,5) 2] × [ 4 × 1,5 × 1,8/(1,5 + 1,8) 2]= 95,2%

Таблица выбора длины волны мембраны

Стандартная кривая пленки для повышения проницаемости видимого света

Стандартная инфракрасная светопроницаемая пленка кривая

Подгущение:

Свет (черный) попадает в проницаемую пленку, и часть отражается (синий), часть преломляется в проницаемую пленку (голубой), а затем отражается (желтый) на второй стороне проницаемой пленки, а затем преломляется (красный).
Из-за голубого цвета, диапазон желтого света составляет две 1/4 длины волны, то есть 0,5 длины волны. Таким образом, разница фаз света между красным и синим столбами составляет половину длины волны, которая компенсируется наложением. То есть световая энергия входит в проницаемую пленку и входит в линзу. Это называется прозрачным. Толщина однослойной мембраны должна быть проницаемой 1/4 длины волны

График

Принцип и применение однослойной проницаемой пленки

Однослойная пленка λ/4

Оптическая пленка, повышающая проницаемость λ/4 (ниже обсуждается, что элемент времени заменен стеклом, а исходная падающая среда заменена воздухом), как правило, покрыта тонкой пленкой оптической толщины λ/4 на стекле, а показатель преломления пленки больше, чем у воздуха. Когда свет светит вертикально, отраженный свет имеет полуволновые потери на воздушном интерфейсе тонкой пленки и интерфейсе пленки и стекла. Показатели преломления воздуха, покрытия и стекла равны n0,n1,n2 и n2>n1>n0. T01-это коэффициент отражения и коэффициент пропускания интерфейса пленка-воздух, R12,T12-коэффициент отражения и коэффициент пропускания интерфейса пленка-стекло, R21,T21-коэффициент отражения и коэффициент пропускания интерфейса стекло-пленка, как показано на рисунке 4-1, чтобы различать лучи и отраженного света, здесь линия падающего света окрашена в диагональный, разность оптических процессов отраженного света 1 и 2 на рисунке 4-1 составляет λ/2, так что отраженный свет может быть полностью рассеяным по формуле Френеля. Когда свет проходит через поверхность раздела перпендикулярно, коэффициент отражения R и коэффициент пропускания T и коэффициент преломления n. соотношение:

Пусть сила света, излучаемого человеком, равна I0, тогда сила света I1 = I0R0 отраженного света 1 и сила света I2 отраженного света 2 = I0I01R12T10. Квадрат отражательной способности появится в силе света оставшегося отраженного света, поскольку отражательная способность относительно мала, ее нельзя рассматривать. Оптическая пленка, повышающая проницаемость λ/4, делает разницу между оптическим путем между отраженным светом 1 и отраженным светом 2 равной δ = 2n1d1 = λ/2, поэтому разность фаз равна. Из теории интерференции известно, что сила света после интерференции равна:

Поскольку показатели преломления n0,n1 и n2 относительно близки, например, интерфейс n0 = 1,n2 = 1,5, T = 96%, поэтому T01 и T10 можно приблизительно принять как 1. Если Ip равен 0, есть R01 = R12, то есть:

От n2>n1>n0

Когда была создана приведенная выше формула, коэффициент отражения был наименьшим, а коэффициент пропускания был наибольшим. Тем не менее, есть также недостатки в покрытии пленки, потому что обычно используемая оптическая проницаемая пленка λ/4 MgF2 имеет показатель преломления 1,38, 1,38*1,38 = 1,9044, а показатель преломления стекла обычно составляет 1,5 ~ Между 1.8, поэтому с MgF2 проницаемая пленка не может минимизировать интенсивность отраженного света, а затем, волна света с длиной λ Δλ, падающая вертикально на оптическую пленку λ/4, которая отражает свет, как свет с длиной волны λ, разница в оптическом пути между 1 и отраженным лучом 2 равна δ = λ/2. Разность фаз равна Δψ = 2lλ/2(λ Δλ). Сила света после интерференции равна:

Вы можете выбрать подходящий материал, чтобы сделать I1 = I2, так что приведенная формула становится

Как показано на фиг. 4-2, I-интенсивность света отраженного света, Δλ-ширина линии, и I быстро увеличивается с увеличением Δλ. Кривая отраженного света оптической пленки с оптической толщиной λ/4 имеет V-образную форму с изменением длины волны. Таким образом, диапазон с большим коэффициентом пропускания оптической пленки для λ/4 меньше. Частота оптической пленки меньше, объектив современной камеры, объектив камеры, И экран цветного телевизора не требует высокого пропускания света на определенной длине волны, но желательно иметь более низкий и последовательный коэффициент пропускания в широком диапазоне волн, то есть требуется большая пропускная способность проницаемой пленки. Таким образом, мы можем покрыть два слоя пленки, даже многослойную пленку.

Отражение света на поверхности линзы также вызывает рассеянный свет, который серьезно влияет на качество изображения оптической системы. Чтобы уменьшить потерю отражения света на поверхности оптического элемента (например, линзы, призмы и т. д.), поверхность элемента обычно покрыта прозрачной пленкой (называемой пленкой для повышения проницаемости).

Принцип проницаемой пленки: «Когда толщина пленки является подходящей, свет, отраженный на двух сторонах пленки, имеет разницу расстояния, равную примерно половине длины волны, поэтому он компенсирует друг друга. Это значительно снижает отражающие потери света и увеличивает интенсивность проходящего света."

Среди множества оптических систем очень важным компонентом является покрытие, которое может уменьшить отражение на линзе. Во многих областях применения пленка, повышающая проницаемость, является незаменимой, в противном случае она не может соответствовать требованиям применения.

Принцип проницаемой пленки:

Принцип проницаемой пленки: «Когда толщина пленки является подходящей, свет, отраженный на двух сторонах пленки, имеет разницу расстояния, равную примерно половине длины волны, поэтому он компенсирует друг друга. Это значительно снижает отражающие потери света и увеличивает интенсивность проходящего света."

Во-первых, когда свет попадает из одной среды в другую, если разница в показателях преломления двух сред уменьшается, энергия отраженного света уменьшается, а энергия проходящего света увеличивается. Когда свет попадает на границу между двумя прозрачными средами, если свет попадает из светоплотной среды в светораздирающую среду, свет может быть полностью отражен, а когда свет излучается из светоразрезающей среды в светоплотную среду, отраженный свет имеет половолновую потерю. Для проницаемой пленки на головке стеклянного зеркала ее показатель преломления находится между показателем преломления стекла и воздуха. Когда свет направляется из воздуха в объектив, отраженный свет с обеих сторон пленки имеет полувимные потери, так что толщина пленки удовлетворяет только Разность световых интервалов двух отраженного света составляет половину длины волны. Отражаемый свет на задней поверхности мембраны проходит больше расстояния, чем отраженный свет на передней поверхности, то есть в два раза больше толщины мембраны. Следовательно, толщина пленки должна составлять 1/4 длины волны света в тонкопленочной среде, так что два отраженного света компенсируют друг друга. Из этого следует, что толщина проницаемой пленки d = λ/4n (где n-показатель преломления пленки, λ-длина волны света в воздухе).

Если поверхность линзы не покрыта тонкой пленкой, когда свет падает вертикально от воздуха с показателем преломления n1 = 1,0 к интерфейсу стекла с показателем преломления n2 = 1,5, коэффициент отражения, то есть 4% падающего света может быть отражено, и 96% падающего света может попасть в стекло, что указывает на то, что отраженный свет на поверхности оптического устройства приведет к потере световой энергии. Когда свет, поступающий в стекло, а затем перпендикулярно проникает в поверхность раздела воздуха из стекла, проходящий свет должен генерировать ту же пропорцию потерь энергии по сравнению с падающим светом. То есть простая стеклянная линза, свет проходит через две ее светопропускающие поверхности, а интенсивность 1 проходящего света составляет только исходную интенсивность I0 падающего света.

Обычно используются объективы более продвинутых камер и перископы, используемые на подводных лодках, которые обычно состоят из нескольких линз. Цель состоит в том, чтобы использовать различные свойства выпуклых линз и вогнутых линз для устранения различий. Чем больше потеря световой энергии, тем хуже качество изображения, и отраженный свет может быть отражен на окрестности изображения другими поверхностями, образуя вредный блеск, который еще больше ослабит качество изображения.

Если на поверхности стеклянной линзы нанесен слой прозрачной среды с показателем преломления, который находится между стеклом и воздухом, энергия света, проходящего при наличии проницаемой пленки, является исходной энергией падающего света. После добавления пленки фторида магния пропускная способность света увеличивается на 97,3%-92% = 5,3%, поэтому отраженная энергия света уменьшается. Объектив, состоящий из 6 линз, покрытых пленкой для повышения проницаемости, по сравнению с тем же самым, когда свет поступает непосредственно из воздуха в стеклянную линзу, увеличивает энергию света на 84,8%-61% = 23,8% и уменьшает потери отражения света.

Используя принцип интерференции пленки, энергия проходящего света увеличивается. Потому что, когда свет излучается из светопрорубной среды в светоплотную среду, отраженный свет имеет полувимневную потерю, то есть фаза отраженного света и падающего света в точности противоположна.

Если свет попадает непосредственно из воздуха на поверхность стеклянной линзы, отраженный свет будет непосредственно взаимодействовать с падающим светом, и отраженный свет будет противодействовать части падающего света, уменьшая энергию проходящего света.

Если вы нанесете пленку на поверхность стеклянной линзы, ее толщина будет равна одной четверти длины волны света в пленке.

Когда свет снова направляется из воздуха в объектив, поскольку отраженный свет на обеих поверхностях пленки имеет полувалевую потерю, отраженный свет на задней поверхности пленки примерно на полдлины волны отличается от разности оптических процессов света, отраженного на передней поверхности пленки. В это время интерференционная интерференция не является отраженным светом и падающим светом, но отраженным светом на двух поверхностях пленки, это эквивалентно увеличению энергии проходящего света.

Согласно теории распространения света, скорость распространения и длина волны света на разных частотах в одной и той же среде различны, но толщина выбранного материала может составлять только четверть определенной длины волны, то есть отраженный свет может исчезнуть только на определенной частоте. Отраженный свет на других частотах не может быть полностью устранен. Таким образом, оптические устройства, покрытые пленкой, обладают определенным цветом при облучении белым светом. Например, негативная пленка камеры наиболее чувствительна к желто-зеленому свету с длиной волны 5500 ангстрем. Она должна устранить отраженный свет этого цветного света с длиной волны 5500 ангстрем и увеличить его пропускаемый свет. Толщина пленки может составлять только четверть длины волны этого цветного света в пленке. Когда отраженный свет теряет желто-зеленый свет в исходном белом свете, объектив будет выглядеть сиреневым.

Подводя итог, можно сделать вывод, что покрытие тонкой пленки с соответствующей толщиной и материалом на поверхности оптического объектива может увеличить энергию проходящего света и уменьшить потери энергии отраженного света. Достигается эффект «проницательной пленки».

Концепция и принцип оптического покрытия

Покрытие-это нанесение прозрачной электролитной пленки или металлической пленки на поверхность материала физическими или химическими методами. Цель состоит в том, чтобы изменить характеристики отражения и пропускания поверхности материала, чтобы уменьшить или увеличить отражение света, разделение, цветоразделение, фильтрация, поляризация и другие требования. Обычно используемые методы нанесения покрытия включают вакуумное покрытие (тип физического покрытия) и химическое покрытие. После нанесения покрытия на поверхность оптической детали свет многократно отражается и пропускается на слое пленки, образуя многолучевую интерференцию, контролируя показатель преломления и толщину слоя пленки, можно получить различные распределения интенсивности, что является основным принципом интерференционного покрытия.

Оптическая пленка классификация:

Мембрана, повышающая проницаемость: кремний, германий, сульфид цинка, селенид цинка и другие подложки, и фторид встречается редко.
Одиночная длина волны, двойная длина волны, широкополосный
Отражающая пленка: разделенная среда и металлическая отражающая пленка, металлическая отражающая пленка, как правило, позолоченная и защитный слой.
Полуотражение, одна длина волны, двойная длина волны, широкополосный
Жесткая углеродная пленка: также называемая пленкой DLC, которая обычно покрыта внешней поверхностью стекла на основе кремния, германия и серы для защиты/проницаемости. Другая сторона продукта обычно требует проницаемой пленки.
Спектральная пленка: в некоторых случаях требуется определенный угол падения, отражение видимого диапазона и пропускание инфракрасного диапазона в основном используется в спектральном анализе.
45-градусная спектроскопия, двухцветный пучок, поляризованный пучок и призма
Фильтр: Широкополосный, узкополосный
Лазерная кристаллическая пленка: YAG/YV04/KTP/LBO/BBO/LIND03
Ультрафиолетовая пленка-прозрачность: 193/248/266/308/340/355, алюминий отражает 180-400 нм
Инфракрасная пленка: CO210.6UM/YAG2940NM/SI & GE & ZNSE & ZNS

Высокая отражающая пленка

Металлическое зеркало (Metallic Mirror)

Низкая стоимость и широкая отражающая полоска.

Обычно используется в приложениях, где требования к отражательной способности не особенно высоки, но полосы очень широки.

Поскольку присутствует частичное поглощение, его применение в лазерной области ограничено.

Зеркало с полной средой (Dielectric HR coatings)

Стоимость выше, а диапазон отражения узок.

Отражательная способность может быть высокой.

Диапазон отражающих волн ограничен. Если диапазон отражающих волн увеличен, сложность нанесения слоя пленки возрастет.

Мембранный слой толстый, напряжение большое, и существует риск падения мембранного слоя.

Подложка с покрытием

Относится к тому, какой материал покрыт. Основой часто является использование окружающей среды и использование решения. Обычные варианты покрытия? Например, для защиты золота для анализа газа в основном используются фторированные кальциевые подложки, для обычных зеркал используется флоат-стекло, для лазерных зеркал используется кремниевая подложка, для инфракрасных фильтров используется кремний и германий, для видимых и ближних инфракрасных лучей в основном стекло, а для бескислородной меди-никель и золото. и так далее.

Фторид кальция, фторид бария, фторид магния, сапфир, германий, кремний, сульфид цинка, селенид цинка, стекло на основе серы, N-BK7, расплавленный кварц и др.

Материал с покрытием

　　Материалы, прикрепленные к подложке для пропускания, отражения, разделения света и т. Д., Могут быть оптическими материалами, такими как сульфид цинка, фторид магния и т. Д., Или металлами, такими как алюминий и золото. В настоящее время зрелые крупномасштабные материалы для оптических покрытий в основном являются гранулированными или лекарственными листами, а также целыми кристаллическими мишенями для нанесения покрытий, материалы для металлических покрытий в основном представляют собой нити и блоки, основы, цели и показатели покрытия определяют, какой материал для нанесения покрытия использовать.

Процесс нанесения покрытия и оборудование

Оборудование для очистки:

　　Ультразвуковая очиститель: относится к интеграции очистки и сушки, которая может быть непосредственно покрыта. В то же время эта машина должна использоваться в чистом пространстве;

Ультразвуковая технология очистки оптических линз

При оптической холодной обработке очистка линз в основном относится к очистке остаточной полировальной жидкости, связующего и защитного материала после полировки линзы, очистке краев и стеклянного порошка после шлифовки линзы, отпечаткам пальцев, слюне и различным наполам перед покрытием линзы. Очистка.

Традиционный метод очистки заключается в использовании материалов для протирки (марля, беспыльная бумага) в сочетании с химическими реагентами (бензин, этанол, ацетон, эфир) для ручной очистки с помощью замачивания, протирания и других средств.

Этот метод является трудоемким, трудоемким и плохо очищенным, и, очевидно, не подходит для современной крупномасштабной оптической индустрии холодной обработки. Это вынуждает людей искать механизированное средство очистки вместо этого. Таким образом, технология ультразвуковой очистки постепенно вошла в индустрию оптической холодной обработки и продемонстрировала свои навыки, что еще больше способствовало развитию индустрии оптической холодной обработки.

Основной принцип технологии ультразвуковой очистки можно рассматривать как метод, который использует огромные силы, генерируемые ультразвуковым полем, для содействия ряду физических и химических изменений вещества в сочетании с промывной средой для достижения цели очистки.

Когда выше звуковой волны (28 ~ После того, как высокочастотная вибрация 40 кГц) передается в очищающую среду, жидкая среда генерирует почти вакуумный пузырь полости под высокочастотной вибрацией. Полость пузырьется во время столкновения, слияния и гибели друг друга, что может привести к мгновенному возникновению нескольких тысяч жидкостей. Давление, такое большое давление вызывает ряд физических и химических изменений в окружающем веществе.

Процесс:

  
Плазменное химическое осаждение из паровой фазы (PECVD):

Газ, содержащий тонкопленочные атомы, ионизируется с помощью микроволн или радиочастот, и плазма образуется локально. Плазма обладает сильной химической активностью и легко реагирует. Желаемая пленка осаждается на подложке. Поскольку активность плазмы используется для облегчения химической реакции, PECVD может быть достигнута при более низких температурах.

Плазменное осаждение из паровой фазы

В настоящее время широко используются методы получения пленок DLC. Входящий газ (бутан, аргон) отделяется с использованием радиочастотной технологии (RF-PACVD). При притяжении пластины от напряжения смещения (отрицательного) положительно заряженные частицы попадают на подложку и осаждаются на поверхности подложки.