薄膜色和增透膜
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增透膜的名词解释增透膜,顾名思义,是一种具有透光性并可增加透光度的薄膜材料。
它广泛应用于光学设备、电子产品、建筑玻璃等领域,其作用是通过改善材料表面的光学特性,使光线穿透膜材料时减少反射和吸收,从而提高透光率和视觉清晰度。
增透膜的基本原理是利用光的干涉现象。
当光线垂直射入薄膜表面时,一部分光线会因为材料介质的折射率不同而发生反射,这就是我们常见的光的反射现象。
反射会导致能量的损失和视觉上的干涉,使得物体的真实颜色和细节难以观察。
增透膜通过特殊的工艺和材料组成,能够在光线射入材料表面时,将一部分光线反射,一部分光线透过。
它的特殊结构和材料使得入射光线在增透膜和物体之间发生多次反射和折射,从而减少一部分反射光的干扰,并增加一部分透射光的能量。
这样,增透膜能够提高透光率、减少反射率,使我们能够更清晰地看到物体的真实颜色和细节。
增透膜的应用十分广泛。
在光学设备领域,如相机镜头、望远镜、显微镜等,增透膜的使用能够提高成像质量和透光率,使观察者得到更清晰、更真实的图像。
在电子产品领域,如手机、平板电脑、电视等,增透膜的应用可以减少屏幕表面的反射,提高显示效果,并减轻眼睛的疲劳感。
在建筑玻璃领域,增透膜的使用能够降低建筑物的能量消耗,改善室内透光度,提升居住和办公环境质量。
除了提高透光率和减少反射的作用,增透膜还具有其他一些特殊功能。
例如,一些增透膜可以通过特殊的处理来防止指纹和污渍的附着,保持视觉清晰度。
另外,一些增透膜还可以具有防紫外线、防蓝光等功能,减少光波对人眼和物体的伤害。
这些特殊功能的应用使得增透膜在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
随着科学技术的不断发展,增透膜的研究和应用也在不断进步。
现代科技的进步使得增透膜的品质和性能得到了很大的提升。
增透膜的材料选择、工艺优化和多层膜结构的设计,都对增透膜的性能有着重要影响。
研究人员不断努力改进增透膜的透光率、抗反射性能、光谱分布等,以满足不同应用领域的需求。
增透膜的应用原理图解简单1. 什么是增透膜?增透膜是一种透明的薄膜,具有增加透光性能的特殊涂层。
它被广泛应用于光电设备、光学仪器和光学镜头等领域,用于改善光学器件的透光率和光学性能。
2. 增透膜的应用原理增透膜的应用原理可以简单概括为以下几点:2.1 多层膜结构增透膜通常由多层薄膜组成,每一层薄膜在光学波长范围内具有不同的折射率。
通过选择合适的膜层厚度和折射率,可以实现特定波长的光通过膜层的共振增强,从而提高光的透射率。
2.2 干涉光学效应增透膜的原理基于干涉光学效应。
当光通过增透膜时,不同波长的光会在膜层之间发生干涉现象。
通过调整每一层膜层的厚度,可以使得特定波长的光在膜层之间发生构造性干涉,从而增强该波长的透射。
2.3 阻挡反射增透膜还可以用于阻挡光的反射。
反射光的损失会导致光学器件的透射率下降。
通过设计合适的膜层结构,增透膜能够选择性地消除波长范围内的反射,从而提高光的透射率。
3. 增透膜的具体实现方式增透膜可以通过不同的方法来实现,下面是常见的两种实现方式:3.1 光学蒸发光学蒸发是一种常用的制备增透膜的方法。
在光学蒸发过程中,薄膜材料会被加热到蒸发温度,然后蒸发物质沉积在基底材料上形成膜层。
通过控制加热温度、蒸发速率和基底材料的选择,可以制备出具有特定折射率和透射率的增透膜。
3.2 磁控溅射磁控溅射是另一种常用的制备增透膜的方法。
在磁控溅射过程中,膜层材料被溅射源加热至高温。
然后,高能粒子轰击溅射材料,使其从溅射源表面脱落,并在基底材料上沉积形成膜层。
通过控制溅射过程中的气氛、溅射功率和基底材料的选择,可以制备出具有特定透射率和折射率的增透膜。
4. 增透膜的应用领域增透膜具有广泛的应用领域,下面列举了其中的几个主要领域:•光电显示器件:增透膜用于提高LCD、LED等显示器件的亮度和对比度,使得图像显示更加清晰。
•光学仪器:增透膜用于光学仪器的透射窗口和镜片,提高光学系统的传输效率和成像质量。
膜系介绍一、增透膜增透膜是光学元件中应用最广的光学薄膜,它的作用是使某一波长或某一波长范围的光几乎全部透过透镜或窗口片。
我公司可以在很多光学材料上制备增透膜,光谱范围从185纳米到16000纳米(16微米)。
增透膜的光学性能一般用剩余反射来表示,如单面R<1%,由于透镜和窗口有2个面,透过率就是T>98%。
您需要告诉我们所用的材料,抛光要求,要用的波长范围,光的入射角,是否用在高功率激光上,以便我们在镀膜时考虑激光损伤阈值。
1、单波长增透膜基底材料:熔石英, K9玻璃面型:<λ/10 @ 632.8nm光洁度:40-20倒角:0.5mm, 45°镀膜:电子束淀积多层介质膜入射角:0°通光孔径:>85%直径2、双波长增透膜基底材料:熔石英, K9玻璃面型:<λ/10 @ 632.8nm光洁度:40-20倒角:0.5mm, 45°镀膜:电子束淀积多层介质膜入射角:0°通光孔径:>85%直径3、宽带增透膜基底材料:熔石英, K9玻璃面型:<λ/10 @ 632.8nm光洁度:40-20倒角:0.5mm, 45°镀膜:电子束淀积多层介质膜入射角:0°通光孔径:>85%直径二、高反膜高反射膜分介质高反射膜和金属反射膜,作用是把某一波长范围的光反射回来(0度入射)或折反到其他方向(比如45度入射折反到原光垂直的方向)。
由于介质膜光吸收很小,一般用测量透过率的办法来检验它的性能,如透过率T<0.2%,则反射率R>99.8%。
特别适合于激光谐振腔和光路折反的应用。
金属膜反射镜特点是在很宽的波段范围内具有很高的反射率,但它的机械性能和化学稳定性较差,激光损伤阈值较低,一般要镀介质保护膜或增强反射膜。
1、单波长介质高反膜基底材料:熔石英, K9玻璃面型:<λ/10 @ 632.8nm光洁度:40-20倒角:0.5mm, 45°镀膜:电子束淀积多层介质膜入射角:0°,45°通光孔径:>85%直径2、双波长介质高反膜基底材料:熔石英, K9玻璃面型:<λ/10 @ 632.8nm光洁度:40-20倒角:0.5mm, 45°镀膜:电子束淀积多层介质膜入射角:0°,45°通光孔径:>85%直径3、宽带介质高反膜基底材料:熔石英, K9玻璃面型:<λ/10 @ 632.8nm光洁度:40-20倒角:0.5mm, 45°镀膜:电子束淀积多层介质膜入射角:0°,45°通光孔径:>85%直径其他波长、入射角和尺寸可根据客户要求进行生产三、半反射膜半反射膜一般用在激光谐振腔的输出窗上,由于激光器增益不同,一般输出窗的反射率要求不同,我公司可制备出反射率从10%到99.7%的任意反射率,如在反射率80%情况下,可作到R=80+-2%。
增透膜:有了它,效果⼤不同⽂/魏昕宇,⾼分⼦科学与⼯程专业博⼠清晨,当清脆的闹铃声终结了美梦,你睁开眼睛,房间内的家具、电器,窗外的草⽊、⾏⼈,⼀切都那么清晰,新的⼀天的⼯作⽣活即将开始。
不过展现在眼前的绝⼤部分物体⾃⾝并不会发光,你之所以能够清楚地看到它们,是因为照射到它们表⾯的⽇光或者灯光发⽣了反射,并为我们的眼睛所感知。
所以,在看到“缤纷⾊彩显出的美丽”时,我们或许应该感谢反射。
然⽽在另外⼀些时候,你对反射不仅没有丝毫感激之情,还恨不得它彻底消失。
这种情况下,你需要⼀位好帮⼿——增透膜。
顾名思义,增透膜只需要薄薄的⼀层膜就可以显著削弱光的反射、增强透射。
那么它究竟是如何发挥作⽤的?在回答这个问题之前,我们⾸先应该弄清楚,反射为什么有的时候会如此令⼈讨厌?为什么要消除反射?当光照射到⼀个物体的表⾯上时,⼀部分被反射,剩下的要么穿透这个物体,要么被它吸收转化成其他形式的能量。
在⼀些场合,光的透射或者吸收才是我们真正需要的,例如窗玻璃、眼镜⽚和光学透镜需要让光线尽可能多地穿透它以进⼊⼈眼或者光学仪器,太阳能电池则希望吸收更多的⽇光并将它转化为电能。
此时,我们当然希望反射越微弱越好。
反射之所以会发⽣,是因为光从⼀种物质进⼊折射率不同的另⼀种物质。
简单来说,两种材料的折射率相差得越⼤,光在它们界⾯上的反射就越明显。
如果构成⼀个界⾯的两种材料的折射率分别是n1和n2,当光垂直照射,也就是通常所说的正⼊射时,根据菲涅尔⽅程,被反射的光与总的⼊射光的⽐值R = (n1-n2)2/(n1+n2)2。
例如玻璃的折射率⼤约为1.5,那么根据这个公式可算出,当光垂直照射到空⽓和玻璃表⾯上时,⼤约只有4%会被反射。
由于玻璃对可见光⼏乎没有吸收,因此剩下的96%都会穿透玻璃。
这样看来,反射似乎是微不⾜道的,为什么还要采取措施来减弱它?⾸先,许多材料的折射率要⽐玻璃⼤得多,在它们的表⾯,反射⾃然会变得更加明显。
前⾯提到的太阳能电池就是⼀个很好的例⼦。
增透膜应用的原理是什么1. 什么是增透膜增透膜,也被称为增透镀膜或增透薄膜,是一种具有高透光性能的特殊涂层材料。
它常用于光学领域中,可以减少或消除光学器件表面的反射,提高透光率,从而增加光的传输效率。
增透膜通常由多层薄膜组成,每一层都具有特定的光学性质,如折射率和厚度。
2. 增透膜的原理增透膜的应用原理主要基于两个光学现象,即光的反射和折射。
2.1 光的反射当光在两种介质之间传播时,会发生反射现象。
当光照射到物体表面时,一部分光会从表面反射回来,这就是我们常见的镜面反射。
镜面反射会导致光线的损失和干扰,降低光学器件的效率。
2.2 光的折射当光从一种介质传播到另一种折射率不同的介质中时,光线的传播方向会发生改变,这种现象被称为折射。
折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同所致。
当光从一个介质进入另一个介质时,根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间存在着一定的关系。
3. 增透膜的应用原理增透膜应用的原理是通过调节膜层的折射率和厚度,以减少或消除光在光学器件表面的反射,提高光的透过率。
以下是增透膜的应用原理的具体流程:1.入射光线照射在增透膜的表面上,部分光线会被增透膜的底层反射。
2.另一部分光线进入增透膜的底层,经过多层膜层的折射和反射。
3.在多层膜层之间的反射和折射过程中,通过调节膜层的折射率和厚度,使得光线的干涉效应得到增强或减弱。
4.经过多次折射和反射后,一部分光线透过增透膜,并达到最大透过率。
5.最终透过的光线能够进一步在光学器件中发挥作用,达到增强光传输效率和改善光学器件性能的目的。
4. 增透膜的应用领域增透膜的性能优势使其在许多领域得到广泛应用。
4.1 光学镜片增透膜常用于光学镜片上,可以降低镜片的反射率,提高镜片透光率,使得图像更加清晰,减少眩光。
这在相机、望远镜、显微镜等光学设备中具有重要作用。
4.2 太阳能电池板增透膜也被应用在太阳能电池板上,可以提高光的利用率,增加太阳能电池板的发电性能。
增透膜的原理
增透膜是一种广泛应用于光学器件的薄膜材料,它能够有效地
增加透射光的亮度和清晰度,提高光学器件的性能。
增透膜的原理
主要涉及薄膜干涉、多层膜堆积和光学薄膜材料的选择等方面。
下
面将从这些方面逐一进行介绍。
首先,增透膜的原理之一是薄膜干涉。
在增透膜的制备过程中,通过控制薄膜的厚度和折射率,使得入射光在薄膜表面和薄膜内部
发生干涉现象,从而实现对特定波长光的增透或减透。
薄膜干涉是
增透膜实现光学性能调控的重要原理之一。
其次,增透膜的原理还涉及多层膜堆积。
通过将多层薄膜堆积
在一起,可以实现对不同波长光的增透或减透,从而提高光学器件
的透射率和反射率。
多层膜堆积的原理是增透膜实现多波段光学性
能调控的重要手段之一。
另外,增透膜的原理还与光学薄膜材料的选择密切相关。
不同
的光学薄膜材料具有不同的折射率、透过率和反射率等光学性能,
选择合适的光学薄膜材料对于实现增透膜的性能优化至关重要。
因此,光学薄膜材料的选择是增透膜原理中不可忽视的一环。
总的来说,增透膜的原理涉及薄膜干涉、多层膜堆积和光学薄膜材料的选择等方面。
通过合理地控制这些因素,可以实现对光学器件性能的有效调控,提高器件的透射亮度和清晰度,从而满足不同光学应用的需求。
增透膜作为一种重要的光学功能材料,在光学器件、显示器件、光学镜片等领域具有广泛的应用前景。
希望本文对增透膜的原理有所帮助,谢谢阅读。
增透膜的原理
增透膜是一种能够提高光传输效率的薄膜材料。
它通常由多层不同折射率的材料组成,通过调节这些层的厚度和折射率,实现对特定波长光的增透。
增透膜的原理基于光的干涉现象。
当光通过多层膜材料时,由于折射率的差别,界面上会发生部分反射和透射。
根据光的相干性,反射波和透射波会相互干涉,导致某些波长的光被增强,而其他波长的光被减弱或消除。
为了实现增透效果,常见的方法是采用菲涅尔求和公式或光学薄膜多层堆积的方法。
在设计增透膜时,需要根据目标波长和折射率等参数,选择合适的薄膜材料,并通过调整膜层的厚度和折射率来实现增透效果。
增透膜在光学器件中具有广泛的应用,例如太阳能电池板、LCD显示屏、摄像头镜头等。
它能够有效地提高光的利用率,增强图像清晰度和亮度。
此外,在某些特殊领域,如光学传感器和激光系统中,增透膜也扮演着重要的角色。
总之,增透膜利用光的干涉原理,通过调节不同材料的层厚和折射率来实现对特定波长光的增透。
它在光学器件中的应用有助于提高光的传输效率和图像质量。
照相机增透膜原理
照相机增透膜是一种应用于镜头表面的薄膜,它的作用是减少镜头表面的反射
和提高透光率,从而提高照片的清晰度和色彩还原度。
这种薄膜通常是由多层介质膜层组成,每一层的厚度和折射率都经过精确计算和控制,以达到最佳的光学效果。
增透膜的原理是基于光的干涉和衍射现象。
当光线穿过增透膜的时候,不同波
长的光会在不同介质层之间发生干涉,从而使得一部分光线被折射,一部分光线被反射。
通过合理设计增透膜的结构和厚度,可以使得特定波长的光线在特定角度下发生完全干涉消除,从而减少反射,提高透光率。
增透膜的应用可以在很大程度上改善照相机镜头的光学性能。
首先,减少了表
面反射,使得镜头在强光下的成像更加清晰,减少了光晕和眩光的产生。
其次,提高了透光率,使得镜头在低光条件下的成像更加明亮,提高了照片的细节和色彩还原度。
此外,增透膜还能有效减少镜头表面的污垢和水渍,保护镜头的使用寿命。
总的来说,照相机增透膜原理是一种利用光学干涉和衍射现象来提高镜头光学
性能的技术手段。
通过合理设计增透膜的结构和厚度,可以有效减少反射,提高透光率,改善照片的清晰度和色彩还原度,从而提高照相机的拍摄质量和用户体验。
由薄膜干涉浅析透镜增透膜增透摘要:在现代光学装置中,由于都是由许多光学元件──透镜、棱镜等组成的,透镜片数越多,透镜表面的反射作用就越强而光能损失就越多,为了减少透镜表面的反射损失,常在光学元件表面镀层透明介质薄膜,这种薄膜就叫增透膜。
本文通过分析薄膜干涉指出增透膜增加透射是利用了薄膜等倾干涉的反射光线干涉相消原理。
指出增透是利用减少反射光的能量损来增失强透过光的能量,从而实现增透的作用。
同时对增透膜的研究和应用现状作了介绍。
关键词:增透膜;干涉;增透膜材料;镀膜技术中图分类号:g652 文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012)08-0021-02一、光程及相差光在媒质中传播时,光振动的相位沿传播方向逐点落后,以λ表示光在媒质中的波长,则通过路程r时,光振动相位落后的值为:δφ=2πrλ同一频率的光在不同媒质中传播时的波长不同,以λ0光在真空中的波长,以n表示媒质的折射率,则有:λ=λ0n将此关系代入上式中,可得:δφ=2πnrλ0此式右侧表示光在真空中传播路程nr时所引起的相位落后。
由此可知,同一频率的光在折射率为n的媒质中通过r时引起的相位落后和在真空中通过nr的距离时引起的相位落后相同。
这时nr就叫做与路程r相应的光程。
这样的好处是可以统一用光在真空中波长来计算光的相位变化。
相位和相位差的关系是:相位=2π*光程差λ0二、薄膜干涉(一)等厚干涉平常看到的油膜或肥皂液膜在白光照射下产生的彩色花纹就是薄膜干涉的结果。
薄膜干涉之一是等厚干涉。
图1如图1所示的装置是一种薄膜干涉装置,产生干涉的部件是一个放在空气中的劈尖形状的介质薄片或膜,简称劈尖。
它的折射率是n,两个表面是平面,其间有一个很小的夹角θ。
实验时使平行的单色光近于垂直地入射到劈尖面上。
分析劈尖面上a点入射的光线,此光线到达a点时,光线的一部分被反射,成为反射光线1,另一部分则折射入介质内部,成为光线2,它到达介质下表面时又被反射,然后再通过上表面透射出来(实际上,由于θ角很小,入射光,透射光和反射光线都几乎重合)。
增透膜的原理和应用1. 什么是增透膜?增透膜,即增透涂层膜,是一种特殊的薄膜材料,通过在光学器件表面涂覆一层薄膜,可以增加光学元件对特定波长光的透过率。
增透膜能够通过光的干涉和反射原理来实现对光的控制,从而达到增强透明度和提高光学器件性能的目的。
2. 增透膜的原理增透膜的原理主要涉及光的干涉和反射。
当光线通过增透膜时,会发生干涉现象。
增透膜的薄膜层厚度和折射率的选择是根据所需增透的波长来决定的。
•当光线通过增透膜的薄膜层时,薄膜层的厚度与光的波长相近时,会发生干涉现象。
根据光的波长和薄膜层的厚度之间的关系,可以使一部分光波被增强通过,从而提高透过率。
•增透膜还可以根据反射原理来减少表面反射。
通过选择适当的膜层厚度和折射率,使得在特定波长下的光线反射率降低,从而提高透过率。
3. 增透膜的应用增透膜在光学器件和光学涂层领域有着广泛的应用。
下面列举几个增透膜的应用案例。
3.1 摄影镜头在摄影镜头中,增透膜可以降低镜头表面的反射和折射,使得光线更容易通过,提高镜头的透明度。
这样可以减少光线损失,提高图像的清晰度和对比度。
3.2 显示器在LCD显示器和OLED显示器中,增透膜可以帮助提高显示器屏幕的透过率,使得显示器的画面更加明亮和清晰。
同时,增透膜还可以减少在显示器屏幕上的反射,提高显示效果。
3.3 光学镜片在光学镜片中,增透膜可以帮助减少镜片的反射和折射,使得光线更容易通过,提高镜片的透明度。
这可以提高光学仪器的成像质量,减少光学系统退化。
3.4 太阳能电池在太阳能电池中,增透膜可以增加对太阳光的吸收,提高光伏转换效率。
增透膜还可以减少电池表面的反射,使得更多的光线进入电池,并被转化为电能。
3.5 光学滤波器在光学滤波器中,增透膜可以选择性地增强或减弱特定波段的光线透过率。
这可以用于调节光学仪器的色彩平衡,增强目标波段的透过率,同时减少其他波段的透过率。
结论增透膜是一种通过光的干涉和反射原理来增加特定波长光的透过率的薄膜材料。
增透膜的制备方法
增透膜是一种能够增强光传递效率的薄膜,一般是通过在透明基材上涂布含有
特定折射率的多层薄膜来实现。
在光学仪器、显示器、太阳能电池等领域中都有广泛的应用。
下面介绍一种常见的增透膜制备方法。
材料
•透明基材:玻璃、有机玻璃、聚酰亚胺膜等
•杂化SiO2/TiO2薄膜前体:通常使用四乙氧基硅烷(TEOS)和钛酸四丁酯(TBT)为原料,使用NH4OH为碱催化剂,乙醇为溶剂
•溶剂:正丙醇或异丙醇等
制备步骤
1.准备基材:将透明基材进行去污处理,保证表面干净无尘。
如果需要,
可以进行单面或双面抛光,以提高光传递效率。
2.制备杂化SiO2/TiO2薄膜前体:将TEOS和TBT按一定比例加入含
NH4OH的乙醇中,保温反应9-12小时,得到透明的溶胶-凝胶体系。
3.涂布溶胶-凝胶体系:将制备好的溶胶-凝胶体系均匀涂布在透明基材
上,可以使用旋涂、喷涂、刷涂等方案。
涂布后放入烘箱中,进行固化和退火处理,使得杂化SiO2/TiO2薄膜前体形成多层结构。
4.循环涂布:重复涂布和固化处理,直到得到需要的增透效果。
不同的
涂布次数和涂布顺序会影响增透膜的性能,需要进行研究和优化。
5.表面处理:为了增加增透膜的耐久性和稳定性,可以进行表面处理。
例如,可以在增透膜表面上覆盖一层带有亲疏水性的聚合物。
总结
增透膜的制备需要对不同物质的物理化学性质有较深入了解,同时需要进行大
量实验和优化,以得到符合要求的膜。
在实际应用中,还需要进行性能测试和优化,以提高增透膜的应用效果。
Anti-Reflection Film增透膜原理:“当薄膜的厚度适当时,在薄膜的两个面上反射的光,路程差恰好等于半个波长,因而互相抵消。
这就大大减少了光的反射损失,增强了透射光的强度。
”其一是当光从一种介质进入另一种介质时,如果两种介质的折射率相差减小,反射光的能量减小,透射光的能量增加。
当光射到两种透明介质的界面时,若光从光密介质射向光疏介质,光有可能发生全反射;当光从光疏介质射向光密介质,反射光有半波损失。
对于玻璃镜头上的增透膜,其折射率大小介于玻璃和空气折射率之间,当光由空气射向镜头时,使得膜两面的反射光均有半波损失,从而使膜的厚度仅仅只满足两反射光的光程差为半个波长。
膜的后表面上的反射光比前表面上的反射光多经历的路程,即为膜的厚度的两倍。
所以,膜厚应为光在薄膜介质中波长的1/4,从而使两反射光相互抵消。
由此可知,增透膜的厚度d=λ/4n (其中n为膜的折射率,λ为光在空气中的波长)。
如果镜头表面不涂薄膜,光直接由折射率为n1=1.0空气垂直入射到折射率为n2=1.5的玻璃的介面时,反射率,即将有4%的入射光能被反射,96%的入射光能进入玻璃,这说明光学器件表面的反射光会导致光能损失。
进入玻璃的光再从玻璃垂直进入空气的分介面时,透射光与入射光相比,又要产生相同比例的能量损失。
即一个简单玻璃透镜,光通过它的两个透光表面,透射光的强度I只占原入射光强度I0 的。
人们普遍使用较高级照相机的物镜、潜水艇上用的潜望镜等一般都由多个透镜组成,其目的是利用凸透镜和凹透镜的不同性质消除相差。
光能损失越大,所成像的质量越差,而且反射光还可能被其它表面再反射到像的附近,形成有害的杂光,将进一步减弱成像质量。
如果在玻璃镜头表面涂上一层其折射率介于玻璃和空气之间的透明介质,当有增透膜时透射光的能量是原入射光能量的。
增加氟化镁薄膜后,透射光能提高了97.3%-92%=5.3%,所以反射光能减少了。
则涂有增透膜的6个透镜组成的镜头,与相同情况下光直接由空气进入玻璃镜头时相比较,提高了透射光能量84.8%-61%=23.8%,减少了光的反射损失。
光学增透膜
光学增透膜,也被称为多层薄膜增透镀膜,是一种薄膜材料,能够把光线的透过率和反射率控制在一定程度上,使得透光性能得到提高。
在多种光学设备和产品中都得到广泛应用。
这种薄膜是由一层层质量不同的材料组成,一般是金属、半导体和介质,这些材料凭借着其高反射率、低折射率等特殊性质,能够控制不同波长的光线穿过其表面时的反射和透射。
光学增透膜具有很多优点,比如:
1.能够提高光学设备的传送效率,特别是在近红外、紫外和可
见光波段中,可使光线的透过率达到80%以上。
2.在照相和减弱蓝光辐射等领域有广泛应用;增加太阳能电池
板的转换效率。
3.增透膜在镜片和镜片复合膜的生产中有广泛应用,能够大幅
度提高镜片的清晰度,使得成像更加真实。
4.增透膜能够减少镜头表面的反射,使得镜头更加透明,消除
了让照片看起来有拍摄设备杂质的效果,使得图片质量更加清晰逼真。
5.在机房安装背景墙、网站转译时很常见。
背景墙及网站的墙
体借助光学增透膜,对于用户阅读信息都起到了非常不错的提升作用。
总的来说,光学增透膜在不同领域和应用设备中都有着不可忽视的重要性,其发展和推广也为我们的生活和工作带来了很多便利和惠益。
用于玻璃和塑料基底上的增透膜在众多的光学系统中,一个相当重要的组成部分是镜片上能降低反射的镀膜。
在很多应用领域中,增透膜是不可缺少的,否则,无法达到应用的要求。
就拿一个由18块透镜组成的35mm的自动变焦的照相机来说,假定每个玻璃和空气的界面有4%的反射,没有增透的镜头光透过率为27%,镀有一层膜(剩余的反射为1.3%)的镜头光透过率为66%,镀多层膜(剩余的反射为0.5%)的为85%。
在这篇文章中,列举了一些简单的增透膜和使用的材料。
值得注意的是由于玻璃可以被高温加热,而塑料不能,因此,对玻璃和塑料必须选用不同的膜料和膜层设计。
用于玻璃基底的增透膜经典的单层增透膜由一薄层MgF2构成,MgF2在510nm时的折射率为n=1.38,需要的膜厚为d=92nm。
因此,在510nm波长时膜层有一个光学密度(厚度)n*d为1/4的波长。
镀在加热到250-300°C的玻璃基底上的MgF2,不但牢固,稳定,并且相当方便,经济,直接使用蒸发船便可。
想得到更低的反射率,最简单的方法是镀一层CeF3和一层MgF2(各为1/4的光学厚度),可用蒸发船。
图1是单层和2层膜的反射曲线。
2层膜的优点是在可见光范围的中段有更低的反射率,缺点在于在红,蓝端的反射率上升过快。
由于2层膜的效果不理想,为了达到理想的效果,必须使用3层或多层膜。
经典的3层膜由一层1/4光学厚度的中折射率物质(1.6-1.7),一层1/2光学厚度的高折射率物质(2.0-2.2)和一层1/4光学厚度的低折射率物质组成。
最常用的是Al2O3,ZrO2和MgF2。
图1显示在整个光学敏感段(410-680nm)的反射率低于0.5%。
3层增透膜的膜料选择膜料对膜层效果有决定性的影响。
除了理想的折射率,每次镀膜时稳定的折射率,均匀的膜层,低吸收性,牢固性,稳定性也非常重要。
MgF2是最常用的第三层低折射率物质。
但是,由于塑料不能被高温加热,用MgF2会使膜层变软和不稳定,此时,SiO2是最佳的选择。
1
白光照射薄膜时,只有某些波长满足极大条件:
所以,反射光中各色光的组成比例与白光不同,从2
通过n 2介质膜的加入,使得从n 1介质到n 3介质的透射能量增加。
基本思路:使n 2介质膜的透射光达到干涉极大next
因为透射光干涉极大时,反射光刚好为干涉极小,
所以增透可以通过使反射达到干涉极小来实现。
增透膜是通过对薄膜的厚度和折射率的设计,使薄膜的透射光增强,反射光减弱。
二、增透膜
光学厚度最薄是λ/4,对应的膜层叫λ2
对光程差的要求
4
②折射率的要求
要使反射光强为零,还需要控制各反射光束的强度,这就需要选择n 1 的取值。
可以证明,折射率应满足:
g 1n n n =next
得到这个结论考虑了所有反射光束之间的干涉:
1234
1'2'3'
n 0n 1n g
h。