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

膜規格

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
*注釋:Ravg-平均反射率,Rabs= 絕對(duì)反射率