為什么選擇增透膜?
Due to Fresnel reflection, as light passes from air through an uncoated glass substrate approximately 4% of the light will be reflected at each interface. This results in a total transmission of only 92% of the incident light, which can be extremely detrimental in many applications(圖 1)。過(guò)量的反射激光會(huì)降低通量,并可能導(dǎo)致激光誘導(dǎo)損傷。增透 (AR) 膜應(yīng)用于光學(xué)表面,以提高系統(tǒng)的通量,并減少反射在系統(tǒng)中向后傳播并產(chǎn)生鬼影所造成的危害。AR鍍膜對(duì)包含多個(gè)透射光學(xué)元件的系統(tǒng)尤為重要。許多低光系統(tǒng)采用增透膜光學(xué),以便有效地利用光線。
圖 1: 菲涅耳反射發(fā)生在每個(gè)材料界面。每次反射光線到達(dá)另外一個(gè)界面時(shí),都有一部分會(huì)經(jīng)歷額外的菲涅耳反射1
AR 鍍膜的設(shè)計(jì)使相對(duì)相移在光束反射在薄膜上、下邊界180度之間。兩個(gè)反射光束之間發(fā)生破壞性干涉,它會(huì)在兩個(gè)光束離開(kāi)表面之前抵消它們(圖 2)。光學(xué)鍍膜的光學(xué)厚度必須是 λ/4 的奇數(shù)倍數(shù),其中,λ 是設(shè)計(jì)波長(zhǎng)或峰值性能的優(yōu)化波長(zhǎng),以實(shí)現(xiàn)反射光束之間 λ/2波長(zhǎng)所需的路徑差異。實(shí)現(xiàn)該差異后,將導(dǎo)致光束的抵消。利用入射介質(zhì) (n0) 和基片 (ns) 的折射率可以找到*抵消反射光束所需的薄膜 (nf) 的折射率。
圖 2: 每個(gè)鍍膜層的折射率和厚度都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的控制,以使每個(gè)反射光束之間產(chǎn)生破壞性干涉
V型增透膜是一種 AR 鍍膜,其設(shè)計(jì)目的是增加在特定設(shè)計(jì)波長(zhǎng) (DWL)下的窄波段的透射率。這種鍍膜類型被稱為“V 形鍍膜”,因?yàn)橥干渑c波長(zhǎng)之間的曲線形成一個(gè)“V”形,小值為DWL。使用單頻窄帶線寬激光器或窄半峰全寬 (FWHM) 光源時(shí),V形鍍膜是獲得大透射率的理想材料1。V 形鍍膜在DWL下的反射率通常小于 0.25%。但是,鍍膜局部的反射曲線近似拋物線形狀,在DWL之外的波長(zhǎng)下反射率明顯較高(圖 3)。
圖 3: 使 266nm 處獲得大透射率的激光 V 型鍍膜示例
表 1 顯示了愛(ài)特蒙特光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)激光V形鍍膜的反射率和保證激光誘導(dǎo)損傷閾值 (LIDT)。
表 1: 愛(ài)特蒙特光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)激光 V 型鍍膜的反射率規(guī)格和保證激光誘導(dǎo)損傷閾值 - 可根據(jù)要求定制波長(zhǎng)
由于反射率隨光源波長(zhǎng)遠(yuǎn)離DWL而迅速增加,因此帶有V形鍍膜的光學(xué)元件用于恰好或非常接近鍍膜預(yù)計(jì)DWL的位置。V型鍍膜的一個(gè)有趣的特征是,其傳輸曲線的形狀為半周期,因此反射率在DWL(例如λ0/2或 λ0/4)的諧波下達(dá)到局部低值,不像在DWL下一樣能獲得反射率。V型鍍膜通常只包含兩層鍍膜。簡(jiǎn)單的V型鍍膜可以包含一個(gè)厚度為 λ/4 的層,但可能需要更多層來(lái)調(diào)整帶寬,或者如果具有適當(dāng)折射率的鍍膜材料不可用。多層鍍膜也可以補(bǔ)償不同的入射角,但他們更加復(fù)雜,而且往往有更大的帶寬。如果 V 型鍍膜層的厚度不正確,鍍膜的反射率會(huì)增加,而且 DWL 會(huì)發(fā)生變化。愛(ài)特蒙特光學(xué)的V型鍍膜通常能使小反射率顯著低于 0.25%,但所有標(biāo)準(zhǔn)V型鍍膜在 DWL下的反射率都小于 0.25%。這允許DWL與鍍膜公差有細(xì)微的變化。
Broadband anti-reflection (BBAR) coatings are designed to improve transmission over a much wider waveband. They are commonly used with broad spectrum light sources and lasers with multiple-harmonic generation. BBAR coatings typically do not achieve transmission values quite as high as V-coats, but are more versatile because of their wider transmission band. 除了應(yīng)用于包括透鏡和窗鏡在內(nèi)的透射光學(xué)元件外,AR 鍍膜也用于激光晶體和非線性晶體,以減少反射,因?yàn)榉颇瓷浒l(fā)生在空氣和晶體交匯處。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。