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光學鍍膜是一項精妙的工藝,其核心原理基于光的干涉現(xiàn)象。
當光線照射到光學元件表面時,部分光被反射,部分光透過元件,這一過程會造成光能量的損失。而光學鍍膜通過在元件表面沉積一層或多層極薄的膜層,巧妙地調控光的反射與透射特性。這些膜層的厚度通常在納米級別,能與光的波長相比擬。
以常見的增透膜為例,其原理利用了光的干涉相消。在玻璃鏡片等光學元件上鍍一層厚度為特定波長四分之一的膜層,當光線垂直入射時,膜層上下表面反射的光,由于光程差恰好為半個波長,會發(fā)生干涉相消。如此一來,原本在鏡片表面大量反射的光線減少,更多光線得以透過鏡片,大大提高了鏡片的透過率,讓我們透過鏡片觀察物體時更加清晰,這在相機鏡頭、望遠鏡鏡片等應用中極為關鍵。
對于高反射膜,原理則是光的干涉相長。通過設計多層膜系,每層膜的厚度與折射率精心搭配,使得光線在膜層間多次反射,反射光的相位在特定波長下一致疊加,從而實現(xiàn)反射率。在激光器諧振腔的反射鏡、天文望遠鏡的反射鏡等需要反射光線的地方,高反射膜發(fā)揮著不可替代的作用。
PVD如蒸發(fā)鍍膜,將鍍膜材料加熱至蒸發(fā)狀態(tài),原子或分子在真空中飛向基底并沉積成膜;CVD則是利用氣態(tài)反應物在基底表面發(fā)生化學反應,生成固態(tài)膜層。這些方法在不同場景下各展所長,共同助力光學鍍膜實現(xiàn)所需光學性能,滿足多元的光學應用需求。