Оптично покритие

Оптично покритие

Оптичното покритие е тънък слой или слоеве от материал, нанесен върху оптичен елемент, като леща или огледало, който променя начина, по който оптичният елемент отразява и предава светлина.Един вид оптично покритие е антирефлексно покритие, което намалява нежеланите отражения от повърхности, често използвани върху очила и лещи на фотоапарати.Друг тип е силно отразяващо покритие, което може да се използва за производство на огледала, които отразяват повече от 99,99% светлина.По-сложните оптични покрития, показващи по-висока отражателна способност при определени дължини на вълните и антиотражение при по-големи диапазони, позволяват производството на дихроични тънкослойни филтри.

Тип покритие

Криви на отражение спрямо дължина на вълната при нормално падане за метални огледала от алуминий (Al), сребро (Ag) и злато (Au)

Най-простите оптични покрития са тънки метални слоеве, като алуминий, които се отлагат върху стъклен субстрат, за да образуват стъклената повърхност, процес, наречен сребърни.Използваният метал определя отразяващите свойства на огледалото;алуминият е най-евтиното и най-разпространеното покритие, което осигурява приблизително 88%–92% отразяване във видимия спектър.По-скъпо е среброто, което има 95%–99% отразяване дори в далечния инфрачервен диапазон, но има намалено отразяване (<90%) в синята и ултравиолетовата спектрална област.Най-скъпото е златото, което е пълно инфрачервено.Предлага отлично (98%–99%) отразяване, но ограничено отразяване при дължини на вълните под 550 nm, което води до отличителен златист цвят.

Чрез контролиране на дебелината и плътността на металното покритие, отразяващата способност може да бъде намалена и пропускливостта на повърхността да се увеличи, което води до полусребристо огледало.Те понякога се използват като "еднопосочни огледала".

Друг основен вид оптично покритие е диелектричното покритие (т.е. използването на материали с различни показатели на пречупване като субстрат).Те се състоят от тънки слоеве материали, като магнезиев флуорид, калциев флуорид и различни метални оксиди, които се отлагат върху оптични субстрати.Чрез внимателно избиране на точния състав, дебелина и брой на тези слоеве, отразяващата способност и пропускливостта на покритието могат да бъдат настроени така, че да произведат практически всяко желано свойство.Коефициентът на отражение на повърхността може да бъде намален под 0,2%, което води до антирефлексно (AR) покритие.За разлика от това, с покрития с висока степен на отразяване (HR), отразяващата способност може да бъде увеличена до повече от 99,99%.Нивото на отражателна способност също може да се регулира до определена стойност, например, за да се създаде огледало, което отразява 90% в определени диапазони на дължина на вълната и пропуска 10% от светлината, която пада върху него.Такива огледала обикновено се използват като изходни съединители в разделители на лъчи и лазери.Като алтернатива, покритието може да бъде проектирано така, че огледалото да отразява само тясна лента от дължини на вълните, създавайки оптичен филтър.

Универсалността на диелектричните покрития доведе до използването им в много научни оптични инструменти като лазери, оптични микроскопи, рефракторни телескопи и интерферометри, както и потребителски устройства като бинокли, очила и фотографски лещи.

Диелектрични слоеве понякога се нанасят върху метални филми, за да се осигури защитен слой (като силициев диоксид върху алуминий) или да се увеличи отразяващата способност на металния филм.Комбинациите от метал и диелектрик също се използват за създаване на усъвършенствани покрития, които не могат да бъдат произведени по друг начин.Пример е така нареченото "перфектно огледало", което показва високо (но несъвършено) отражение с необичайно ниска чувствителност към дължина на вълната, ъгъл и поляризация.