透(tòu)射光學元件與增透膜可通過增加(jiā)透射、增(zēng)強對比度及消除鬼影,從而大幅改善光學效率。多數增透(tòu)膜(mó)都十分持久耐用,且能夠抵抗物(wù)理和環(huán)境損壞。基於這些原因,絕大多數投射(shè)性光學(xué)包括一些增(zēng)透(tòu)膜的(de)形式。當(dāng)製定適於您特定應用的增透膜時,您必須首先充分認識到(dào)了解您係統的全部光譜範圍。雖然增透膜(mó)能顯著(zhe)提高光學係(xì)統性能,但若在(zài)設計波長範圍外的波長使(shǐ)用鍍膜,則會大幅降低係統性能。
鍍(dù)膜理論
圖 1: 氟化鎂 增透膜性能
1為什麽選擇增透膜
當光線通過未鍍膜玻璃基板時,在每個接口大約4%的光線將被(bèi)反射。這是總透射僅92%的入射(shè)光的結果。每(měi)個表麵(miàn)上應用的增透膜將增加係統的光通量,並減少穿越係統(鬼影)向後反射造成的危害。 增透(tòu)膜尤其重要,如(rú)果(guǒ)係統包含許(xǔ)多傳輸(shū)光學元件。此外,許多低照度光學係統采用增透膜光學(xué),以便有效地利用光線。圖1演示了未鍍(dù)膜與鍍膜的單一表麵BK7基板之間的差(chà)異。鍍膜使用氟化鎂的四分(fèn)之(zhī)一波長,以 550nm 為(wéi)中心。
圖 2: 光與薄膜相互作用例證
2增透膜是如何工(gōng)作的?
鍍膜(mó)的透射(shè)特性取決於正(zhèng)在使用光的波長、基片的折射(shè)率、鍍膜折射率、鍍膜厚度,以及入射光(guāng)角度(dù)。
T該塗層的設計,使相對相移在光束反射在薄膜上、下(xià)邊界180度之間偏移。破壞(huài)性幹擾發生在兩反(fǎn)射光束之間,在它們退出表麵之前才同時取消。鍍膜的光學厚度必(bì)須是四分之(zhī)一波長的(de)奇數(1 / 4,其中L是設計波長或峰值性能的優化波長),以實現(xiàn)反射光束之間一個半波長所需的路徑差異,從而導致其(qí)取消。
對於確定兩光束完全取消所(suǒ)需薄膜的(de)折射指數方程式是:
nf 是薄膜的折射指數
n0 是空(kōng)氣(或入射材料)的折射指數
ns 基片的(de)折(shé)射指數
1增透膜選項
Edmund Optics®提供所有 TECHSPEC® 鏡(jìng)頭與一個可選(xuǎn)單層介(jiè)電,增透膜降低表麵(miàn)反射。此(cǐ)外,我們現成的產(chǎn)品和(hé)大量定製訂單可(kě)提供自定義單層、多層、V 和 2V 膜。 View Custom Optical Lens Coatings for information
圖 3:波長選擇表
λ/4 氟化鎂:最簡單的增透膜是(shì)使用氟化鎂的四分(fèn)之一波長,以 550nm 為中心(折射指數為1.38,在 550 nm)。氟化鎂膜寬(kuān)帶是帶(dài)寬使(shǐ)用的理想選擇(zé),但它帶來的不同結果取決(jué)於所涉及的玻璃類型(xíng)。
VIS 0° 和 VIS 45°: VIS 0°(0° 入射角) 和 VIS 45°(45° 入射角) 為 425 – 675nm 提供優化的透射(shè),分(fèn)別降低平均的透射達 0.4% 和(hé) 0.75%。VIS 0° 增透(tòu)膜在可視應用上超過氟化鎂。
VIS-NIR: 我(wǒ)們的可見/近(jìn)紅外寬帶增透膜經過專門優化,近紅外產生最大傳輸率(lǜ)(>99%)。
Telecom-NIR: 我們的電信/近紅外是專門的寬帶增透膜(mó),用於從 1200 至 1600nm 的流行(háng)波長。
UV-AR 和 UV-VIS: 紫外線膜適用(yòng)於我們的紫(zǐ)外線熔融石英鏡片和紫外線紫外線熔融石(shí)英窗口(kǒu)片,在紫外線區域內增加其膜性能。
NIR I 和(hé) NIR II: 我們的近紅外(wài) I 和近(jìn)紅(hóng)外 II 寬帶增透膜在常見光纖、激光二極(jí)管模(mó)塊和 LED 燈(dēng)的近紅外波長方麵提供卓越(yuè)的性能。
SWIR: 我們設計這種短波(bō)紅外(SWIR)寬帶(dài)減反膜專為提高900-1700nm波段(duàn)的透(tòu)射率,常見(jiàn)的SWIR應用包括電子元件以及太陽(yáng)能電池檢測,監視,或(huò)防偽(wěi)等(děng)方麵。
Figure 4: 標準減(jiǎn)反膜性能(néng)
增透膜信息* | |||
---|---|---|---|
名字 | 波長(zhǎng)範圍 | 反射說明 | 典型能量密度極限 |
MgF2 | λ/4 @ 550nm | Ravg ≤ 1.75% 400 - 700nm (N-BK7) | 10 J/cm2 @ 532nm, 10ns |
UV-AR | 250 - 425nm | Rabs ≤ 1.0% 250 - 425nm | 3 J/cm2 @ 355nm, 10ns |
Ravg ≤ 0.75% 250 - 425nm | |||
Ravg ≤ 0.5% 370 - 420nm | |||
UV-VIS | 250 - 700nm | Rabs ≤ 1.0% 350 - 450nm | 3 J/cm2 @ 355nm, 10ns |
Ravg ≤ 1.5% 250 - 700nm | 5 J/cm2 @532nm, 10ns | ||
VIS-EXT | 350 - 700nm | Ravg < 0.5% 350-700nm | – |
VIS-NIR | 400 - 1000nm | Rabs ≤ 0.25% @ 880nm | 5 J/cm2 @ 532nm, 10ns |
Ravg ≤ 1.25% 400 - 870nm | |||
Ravg ≤ 1.25% 890 - 1000nm | |||
可見光0度 | 425 - 675nm | Ravg ≤ 0.4% 425 - 675nm | 5 J/cm2 @ 532nm, 10ns |
可見光45度 參考可見(jiàn)光0°曲線 |
425 - 675nm | Ravg ≤ 0.75% 425 - 675nm | 5 J/cm2 @ 532nm, 10ns |
YAG-BBAR | 500 - 1100nm | Rabs < 0.25% 532nm | – |
Rabs < 0.25% 1064nm | |||
Ravg < 1.0% 500 - 1100nm | |||
NIR I | 600 - 1050nm | Ravg ≤ 0.5% 600 - 1050nm | 7 J/cm2 @ 1064nm, 10ns |
NIR II | 750 - 1550nm | Rabs ≤ 1.5% 750 - 800nm | 8 J/cm2 @ 1064nm, 10ns |
Rabs ≤ 1.0% 800 - 1550nm | |||
Ravg ≤ 0.7% 750 - 1550nm | |||
Telecom-NIR | 1200 - 1600nm | Rabs ≤ 0.25% 1295 - 1325nm | – |
Rabs ≤ 0.25% 1535 - 1565nm | |||
Ravg ≤ 0.25% 1200 - 1600nm | |||
SWIR ( | 900 - 1700nm | Rabs ≤ 1.5% 900 - 1700nm | – |
Ravg ≤ 1.0% 900 - 1700nm |