定制抗反射涂层

在光学技术与各行各业密不可分的时代,抗反射 (AR) 涂层的重要性怎么强调都不为过。从日常的眼镜到复杂的科学仪器,这些涂层在提高光学系统性能方面起着举足轻重的作用。在鸭嘴兽科技公司,我们专门从事定制 AR 涂层的设计和沉积,为客户量身定制解决方案,以满足他们的特殊需求。

了解抗反射涂层

防反射涂层 是一种应用于表面的特殊薄膜层,用于减少反射和增加透光率。它们的应用领域广泛,包括医疗设备、军事装备和消费电子产品,突出了它们在现代技术中的多功能性和重要性。

下图说明了防反射涂层的好处。下图是砷化镓(GaAs)基板的光反射百分比与波长(单位:纳米)的关系图,包括有无防反射(AR)涂层。

设计砷化镓(GaAs)抗反射涂层。  这种 AR 涂层可降低因反射而损失的光量。
为砷化镓(GaAs)设计定制的抗反射涂层。 抗反射涂层可降低设计波长处因反射而损失的光量。
  • x 轴表示入射光的波长(纳米),从 700 纳米到 1200 纳米不等。
  • y 轴表示光反射的百分比,范围从 0% 到 35%。

第一条橙色线表示裸砷化镓衬底的反射百分比。这条线相对平坦,在整个波长范围内徘徊在 30% 反射标记附近。

第二条蓝色线条代表的是镀有 AR 涂层的砷化镓基底的反射百分比。与裸基底相比,这条线显示反射率大幅降低。在 700 纳米波长时,反射率略高于 10%,而在 900 纳米波长时,反射率急剧下降至接近 0%,这表明在此波长下具有最佳的抗反射效果。超过 900 纳米后,反射率开始略有增加,但仍远低于裸基底的水平,在 1200 纳米时略高于 5%。

该图有效地说明了在砷化镓基底上应用 AR 涂层的好处,即显著降低光反射的百分比,尤其是在 900 纳米波长区域附近。反射的减少可以让更多的光通过或被吸收,而不是被反射,从而提高使用砷化镓基底的设备的性能。

抗反射涂层的类型

有各种类型的 防反射涂层每种涂层都有其独特的用途。宽带 AR 涂层的设计目的是最大限度地减少各种波长的反射,因此非常适合相机镜头和双筒望远镜等应用。另一方面,单层 AR 涂层和 V 涂层可在特定波长上实现最大透射(最小反射),通常用于精度要求极高的激光系统。

AR 涂层制造中使用的材料

防反射涂层的效果在很大程度上取决于所使用的材料。在鸭嘴兽科技公司,我们使用一系列优质材料设计和制造定制的防反射涂层,包括 氟化镁 (MgF2), 二氧化硅 (SiO2), 二氧化钛 (TiO2), 氧化铪 (氧化铪2),以及 五氧化二钽 (塔2O5).对于红外线应用,我们还提供 硅片 (硅)和 (Ge) 涂层。每种材料都具有独特的光学和机械特性,使我们能够开发出满足特定要求的涂层。

抗反射涂层材料的选择受多种因素的影响,如特定的波长范围、所面临的环境条件、承受激光强度的能力以及耐化学性。 光学薄膜所需的厚度取决于抗反射涂层需要优化的特定光波长。下面简要介绍了通常用于减反射涂层的材料:

氟化镁(MgF2)

  • 折射率:MgF2 具有较低的折射率(550 纳米波长时约为 1.38),因此是 AR 涂层中四分之一波长层的绝佳选择,尤其适用于需要减少紫外线(UV)和可见光谱反射的应用。
  • 透明度范围:它在从深紫外到近红外(NIR)区域的很大范围内都是透明的。然而,MgF2 在红外线(IR)波段有很强的吸收能力。
  • 耐用性:MgF 薄膜2 它们坚硬耐用,能抵御恶劣环境,抗激光损伤或化学损伤。然而,厚膜 MgF2 会产生很大的拉伸应力,从而影响薄膜堆的机械性能。

二氧化硅(SiO2)

  • 折射率:SiO2 具有中等折射率(在 550 纳米波长下约为 1.46),通常与高折射率材料结合使用,形成多层 AR 涂层。
  • 热稳定性:热稳定性好,可耐高温,适用于恶劣环境。
  • 化学稳定性:二氧化硅具有化学惰性和出色的环境耐久性,可抵御湿气和其他腐蚀性元素。

二氧化钛(TiO2)

  • 折射率:TiO2 具有很高的折射率(550 纳米波长时约为 2.4),因此在多层涂层中是一种有效的高指数层,可产生最大限度减少反射的建设性干涉。
  • 硬度:它坚硬耐用,可为 AR 涂层提供良好的耐磨性。
  • 应用:由于其折射率高,通常与氧化硅等低折射率材料结合使用。2 以提高 AR 涂层在更广范围内的性能。

氧化铪(HfO2)

  • 折射率:氧化铪2 具有很高的折射率(550 纳米波长处约为 1.95),并以其出色的介电性能而闻名。
  • 激光伤害阈值:它具有极高的激光损伤阈值,因此适用于高功率激光应用中的涂层。
  • 稳定性:氧化铪具有化学稳定性和热稳定性,这在涂层暴露于高应力的环境中非常有利。

五氧化二钽(Ta2O5)

  • 折射率:塔2O5 也具有很高的折射率(550 纳米波长处约为 2.1),与 HfO2这样就能提供很强的相移,适用于多层 AR 涂层。
  • 耐热性和耐化学性:化学惰性,具有出色的耐热性和耐腐蚀性。
  • 应用:这种材料特别适用于镜片和其他光学元件的 AR 涂层,因为它们必须经受恶劣条件的考验。

锗 (Ge)

  • 折射率:锗的折射率很高,在 10 微米处(中红外范围)约为 4.0,因此是红外应用 AR 涂层的有效材料。
  • 稳定性 和耐用性:锗是一种坚硬的材料,在各种环境中相对稳定。然而,在高含氧环境中,特别是在高温下,锗很容易发生降解,从而影响其光学特性。
  • 激光阈值损伤: 锗涂层在红外范围内具有较高的激光损伤阈值,因此适用于使用高功率红外激光的系统。

利用先进的电子束蒸发技术,我们可以精确地沉积这些材料,制作出最大限度提高光学性能的涂层。这种工艺使我们能够提供定制解决方案,满足每个项目的独特需求。

我们的 光学镀膜 我们的 AR 涂层可应用于各个领域。在激光系统中,它们可以提高效率,降低噪音。在光学传感器和成像设备中,它们可以提高精度和图像质量。我们在光谱学方面的研究成果提高了分析能力,证明了我们涂层的多功能性和影响力。

鸭嘴兽技术公司的定制 AR 涂层

选择鸭嘴兽科技公司就意味着选择了质量、精度和定制化。我们致力于创新,并采用严格的质量保证流程,确保每个项目都能取得最佳成果。我们以客户为中心,与客户密切合作,了解并满足他们的独特要求,并以此为荣。

对于需要定制防反射涂层的客户,鸭嘴兽科技公司可以提供帮助。我们邀请您与我们联系,讨论您的具体需求。我们的团队随时准备为您提供量身定制的解决方案,以提高您光学系统的性能。

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