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光学元件镀膜种类及特性

作者: 发布时间:2020-01-12 01:01:06点击:627

    在光学实验中使用蒸镀有各种薄膜的光学元件

    很多情况下,薄膜被蒸镀在抛光的玻璃表面。光学实验中反射率,波长特性,偏光特性等,很多必要的光学性能是通过镀膜实现的。因此,为了充分发挥如反射镜等元件的性能,都是将光线直接射入有薄膜的一侧使用的。

    镀膜大致分为金属膜和透明膜(电介质膜)2种。任何一种都可以用于光学实验的反射镜,但是反射机理是完全不同的,在使用方法和特性上也存在很多不同。

  1.  金属膜

    金属膜又可分为:铝膜,铬膜,金膜。

    铝膜在紫外到红外谱区都具有高反射率,但是非常容易氧化,特别是在紫外谱区具有不稳定的。而且容易受损伤,即使弄脏也不能擦拭表面。因此,在铝膜上附加保护膜,可以保护金属膜并防止氧化或损伤。保护膜在特定的波长谱区有保持反射率的效果,但在其它波长谱区,有时反射率会降低。

    铬膜或其合金(铬镍铁合金)可以作为部分反射镜的镀膜使用。铬膜的反射率比铝膜和金膜低,由于吸收较多而不被用反射镜,但在宽波长谱区由于反射率和吸收率的变化较小,可以用于反射型的中性滤光片或分光镜。

    金膜在可见光谱区有黄色的波长特性(蓝色有吸收),但是在红外谱区的非常宽广的范围内具有较高的反射率。由于只有金膜时不能很好地附着在玻璃表面,很容易剥落,所以一般首先蒸膜铬的底膜。金膜柔软很容易受损伤。在特定的波长谱区使用时,可以蒸镀金膜的保护膜。在整个红个谱区使用时,经常使用不镀有保护膜的金膜。请绝对不要用纸或布擦拭膜,一旦受损伤将不能恢复。

   2.电介质膜

    电价质材料无色透明,没有金属那样大的反射和吸收。如果选择适当的材质和膜厚,在玻璃基      板,薄膜和空气的分界面会产生干涉效果,可以得到特定的透过率,反射率的波长特性。可分为单层防反射膜和多层防反射膜及多层反射膜。

    单层防反射膜:光线射入玻璃基板时,会产生4%左右的反射而造成透过率的损失。但是通过在玻璃基板上蒸镀比玻璃的折射率更低的电介质膜,可以改变玻璃基板的反射率。

多层防反射膜:由于单层膜材料的选择范围很小,而且玻璃基板会残留一些反射。因此,通过重叠蒸镀几层薄膜,即使使用很少的薄膜材料也可以得到最佳的防反射效果。此外,可以改变薄膜的构成,制造出降低特定波长的反射率的窄带防反射膜(NMAR),或制造出在宽波长谱区降低反射率的宽带防反射膜(MLAR)。

    多层反射膜:在玻璃基板上交替重复地蒸镀折射率较高的电介质膜和折射率较低的电介质膜时,可以得到反射率非常高的反射膜。


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