Diele kt rische Beschichtung

Die Vorteile von metall reflektieren den Filmen sind ihr einfaches Herstellungs verfahren und ihr breiter betrieblicher Wellenlängen bereich, während ihre Nachteile hohe optische Verluste und ein inhärent begrenztes maximales Reflexions vermögen umfassen. Um das Reflexions vermögen von metall reflektieren den Filmen zu verbessern, können mehrere diele kt rische Schichten bestimmter Dicke auf der Außenfläche abgeschieden werden, wodurch metall diele kt rische Reflexions beschichtungen gebildet werden. Es ist zu beachten, dass Metall-Dielektrikum-Beschichtungen zwar das Reflexions vermögen bei bestimmten Wellenlängen oder Wellenbändern verbessern, jedoch die neutralen Reflexions eigenschaften von reinen Metall filmen beeinträchtigen. All diele kt rische reflektierende Beschichtungen basieren auf Interferenz prinzipien mit mehreren Strahlen. Im Gegensatz zu Anti reflexions beschichtungen erhöht das Abscheiden eines Folien materials mit einem höheren Brechung index als das Substrat auf einer optischen Oberfläche das Reflexions vermögen. Der einfachste Mehr schicht reflektor besteht aus abwechselnden Materialien mit hohem und niedrigem Brechung index, die durch Aufdampfen abgeschieden werden, wobei die optische Dicke jeder Schicht einer Viertel wellenlänge einer bestimmten Lichtwelle entspricht. Unter solchen Bedingungen teilen sich die reflektierten Licht vektoren an jeder Grenzfläche identische Schwingungs richtungen, was zu einer kumulativen Amplituden verbesserung führt, wenn die Anzahl der Films ch ichten zunimmt.

Arten der diele kt rischen Beschichtung

Basierend auf Funktional ität und Struktur werden optische Dünnschicht beschichtungen üblicher weise in die folgenden Typen eingeteilt:

1. Ein schicht ige Beschichtung

Ein einzelner diele kt rischer Film, der auf einem Substrat abgeschieden ist, typischer weise für Anti reflexions zwecke (AR) oder Hoch reflexions zwecke (HR). Es kann als äquivalente Schnitts telle zur Analyse von Reflexions vermögen und Durchlässigkeit vereinfacht werden. Wenn die Film dicke befriedigtNh = λ/4(N: Brechung index,H: Dicke,Λ: Wellenlänge), maximales/minimales Reflexions vermögen wird erreicht. WennN <✔ (n₀n₂)(N₀: Zwischenfall mittlerer Brechung index,N₂: Substrat Brechung index), AR wird realisiert; wennN> ✔ (n₀n₂), HR wird erreicht. Perfekte AR (N = ✔ (n₀n₂)) Erfordert seltene Materialien.

2. mehr schicht ige Beschichtung

Bestehend aus mehreren diele kt rischen Schichten mit unterschied lichen Brechung indizes, die für hohe Reflexion, Farb trennung, Filterung oder Polarisation verwendet werden. Äquivalente Brechung index konzepte vereinfachen die Analyse. Für Viertel wellenlängen dicke Schichten (Nh = λ/4), Zwei Schichten mit Brechung indizesNviUndN₂Kann einer einzelnen Schicht mit gleichwertig seinN_I = n₁²/n₂. Übliche Konstruktionen umfassen Viertel wellen-(QWOT) und Halbwellen-(HWOT)-Stacks mit abwechselnden hohen/niedrigen oder identischen Brechung indizes.

3. Metall beschichtung

Ein metallischer Film, der auf optischen Komponenten für hohe Reflexion, Strahls paltung oder Polarisation abgeschieden ist. Reflexions vermögen/Durchlässigkeit hängt vom komplexen Brechung index des Metalls ab (N = n' - in", WoN'UndN"Sind echte/imaginäre Teile). Metalle zeigen starke Absorption (großN") In sichtbaren Wellenlängen, die ein hohes Reflexions vermögen und eine geringe Durchlässigkeit ergeben. Gemeinsame Materialien: Aluminium, Silber, Gold, Chrom.

4. Gradienten beschichtung

Diele kt rische Filme mit unterschied lichen Brechung indizes entlang der Dicke oder Position, die zur Dispersion korrektur, Depolarisation oder Breitband-AR verwendet werden. Gradienten beschichtungen minimieren abrupte Grenzflächen reflexionen. Typen umfassen:

· Dicken-Gradienten-Beschichtung: Die Schichtdicke variiert räumlich (z. B. Keil/Verjüngung).

· Index-Gradienten-Beschichtung: Der Brechung index variiert kontinuierlich (z. B. lineare/exponentielle Profile).

Anwendungen der optischen diele kt rischen Beschichtung

1. Laser: Lasers ysteme erfordern stabile stehende Wellen in Resonanz hohlräumen, um stimulierte Emission und Verstärkung zu erreichen. An beiden Enden des Hohlraums werden hoch reflektierende oder teilweise reflektierende optische diele kt rische Beschichtungen angebracht, um einen Rückkopplung mechanismus zu bilden.

2. Optische Instrumente: Komponenten wie Linsen, Prismen, Filter, Strahlteiler und Polarisatoren sind auf optische diele kt rische Beschichtungen angewiesen, um die Leistung und Stabilität zu verbessern. Diese Beschichtungen reduzieren den Reflexions verlust, erhöhen die Durchlässigkeit, modifizieren die Lichtfarbe oder Polarisation und schützen Komponenten vor Umweltfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und Kratzern.

3. Kommunikation systeme: Geräte, einschl ießlich optischer Fasern, Laserdioden, Modulatoren, Verstärker und Schalter, verwenden optische diele kt rische Beschichtungen, um die Effizienz und das Signal-Rausch-Verhältnis zu optimieren. Sie minimieren den Einfüge verlust, steigern die Ausgangs leistung, erweitern die Bandbreite, unterdrücken das Rückkopplung rauschen und ermöglichen ein Wellenlängen-/Modus multiplex für eine höhere System kapazität und Flexibilität.

4. Solarenergie-Nutzung: Solarzellen, thermische Energie systeme und Beleuchtungs geräte verwenden optische diele kt rische Beschichtungen, um die Umwandlung effizienz und Haltbarkeit zu verbessern. Diese Beschichtungen verbessern die Absorption, reduzieren die Reflexion, regulieren den Emissions grad, unterdrücken die Wärme strahlung und ermöglichen die selektive Nutzung oder den Ausschluss bestimmter Sonnen wellenlängen.