透射光學元件(jiàn)與增透膜可通過增加透射、增強對比度(dù)及消除鬼影,從而大幅改善光學效率。多(duō)數(shù)增透膜都十分持久耐用,且能夠抵抗物理和環境損壞。基於這些原因,絕大多數投射性光學包括一些增透膜(mó)的形式。當製定適於您特定應用的增透膜時(shí),您必須首先充分認識到了解您係統的全部光譜範圍。雖然增(zēng)透膜能顯著提高光學係統性能,但若在設計波長(zhǎng)範圍外的波長使用鍍膜(mó),則會大幅降(jiàng)低係統性能。
鍍膜理論
圖(tú) 1: 氟化鎂 增透膜性(xìng)能
1為什麽選擇增透膜
當光線(xiàn)通(tōng)過未(wèi)鍍膜玻璃(lí)基板(bǎn)時,在每個接口大約4%的光線將被反射。這是總透射(shè)僅92%的入射光的結果(guǒ)。每個表麵上應用的增透膜將增加係統的光通量,並減少穿(chuān)越係統(鬼影)向後反射造成(chéng)的危(wēi)害。 增(zēng)透膜尤其重要(yào),如果係統包含許多傳輸光學元件。此外,許多低照度光學係統采用增透膜光學,以便有效地(dì)利用光線。圖1演(yǎn)示了未鍍膜與鍍膜的單一表麵BK7基板(bǎn)之間的(de)差異。鍍膜使用氟化鎂的四分之一波長,以 550nm 為中心。
圖 2: 光(guāng)與薄膜相互作用例證
2增透膜是如何工作的?
鍍膜的透射特(tè)性取決於正在使用(yòng)光的波長、基片的折射率、鍍膜折射(shè)率、鍍膜(mó)厚度,以及入射光角度。
T該塗層的設計(jì),使(shǐ)相對相移在光束反射在薄膜上、下邊界180度之間偏移。破壞性幹(gàn)擾發生在兩反射光束之間,在它們退出表麵之前才同(tóng)時取消。鍍膜的光學厚度必須是四分之一波長(zhǎng)的奇數(1 / 4,其(qí)中L是設計波長或(huò)峰值性能的優化波長),以實現反射光束之間一個半波長所需的路徑差(chà)異,從而導(dǎo)致其取消。
對於確定(dìng)兩光束完全取消所(suǒ)需薄膜的折射指數方程式(shì)是:
nf 是薄(báo)膜的折射指數
n0 是(shì)空氣(或入射材料)的折射指數
ns 基片的折射指數
1增透(tòu)膜選項
Edmund Optics®提供所有 TECHSPEC® 鏡頭與一個(gè)可選單層介電,增透膜降低表麵反射。此外,我們現成的產(chǎn)品和大量定製訂單可提供自定義單層(céng)、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:最簡單的增透膜是使用氟(fú)化鎂(měi)的四分之一波長,以 550nm 為中心(折射指數為1.38,在 550 nm)。氟化(huà)鎂膜寬帶是(shì)帶寬使用的理想選擇,但它帶來的不同結果取決於所涉及的玻璃類(lèi)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(huà)的透射,分別降低平均的透射(shè)達 0.4% 和 0.75%。VIS 0° 增透膜在可視應用上超過氟化鎂。
VIS-NIR: 我們的可見/近紅(hóng)外寬帶增透膜經過專門優化,近紅外(wài)產生最大傳輸率(>99%)。
Telecom-NIR: 我們的電信/近紅外是專門的寬帶增透膜,用於從 1200 至 1600nm 的流行波長。
UV-AR 和 UV-VIS: 紫外(wài)線(xiàn)膜適(shì)用於我(wǒ)們的紫外線熔融(róng)石英鏡片和紫(zǐ)外線紫外線熔融石英窗口片,在紫外線區域(yù)內增加其膜性能。
NIR I 和 NIR II: 我們的近紅外 I 和近(jìn)紅外 II 寬(kuān)帶增透膜在常見光纖、激光二極管模塊(kuài)和 LED 燈的(de)近紅外波長方麵提供卓越的性能。
SWIR: 我們設計這種短波紅外(SWIR)寬帶減反膜專為提高900-1700nm波段的透射率,常見的SWIR應用包括電子元件以及太陽能電池檢測,監視,或防偽等方麵。
Figure 4: 標準減反(fǎn)膜性能
增透膜信息* | |||
---|---|---|---|
名字 | 波長範圍 | 反射說明 | 典型能量密度極限(xiàn) |
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 |