Šta je optički premaz

Optički premaz-IKS PVD

Optička obloga je postupak premaza na površini optičkih delova sloja ili višeslojnog metala (ili srednjeg) tankog filma. Svrha premaza optičkih delova je smanjivanje ili povećanje refleksije svetlosti, razdvajanja snopa, separacije boja, filtera i polarizacije. Najčešće korišćene metode prevlake uključuju vakuumsko premazivanje (neka vrsta fizičkog premaza) i hemijski premaz

Pregled

Obloga je upotreba fizičkog ili hemijskog metoda u površinskoj obradi na prozirnom sloju elektrolitne membrane, ili prevučenog slojem od metalne folije, s ciljem promjene refleksije i karakteristika prenosa materijala. U okviru vidljivih i infracrvenih opsega, većina reflektivnosti metala može doseći 78% ~ 98%, ali ne više od 98%. Oba za CO2 laser, upotreba bakra, molibdena, silicija i germanija, itd., Čine reflektore, germanijum i galijum arsenid, selenid cinka i optički element za prenos kao materijal izlaznog prozora, ili za YAG laser usvaja obično optičko staklo kao ogledalo, izlaznog ogledala i materijala za optički element prenosa, ne može zadovoljiti zahteve više od 99% ukupnog ogledalnog ogledala. Različite aplikacije zahtevaju različite prolaznosti izlaznog ogledala, tako da se mora koristiti metoda optičkih prevlaka. Za CO2 laser u infracrvenom talasnom opsegu, najčešće korišćeni premazni materijal sa itrijum fluoridom, fluoridom, praseodimijem, germanijumom, itd. U bliskom infracrvenom pojasu ili vidljivom pojasu YAG laserske lampe, uobičajeni materijali za prevlake uključuju cinkov sulfid, magnezijum fluorid, titanijum-dioksid, cirkonij itd. Pored visokih refleksivnih i translucentnih folija, specijalni filmovi se mogu pokriti kako bi odrazili jednu talasnu dužinu i preneli na drugu talasnu dužinu, kao što je spektroskopski film u tehnologiji laserske frekvencije.

Osnovni princip optičkog premaza

Optička smetnja se široko koristi u tankoj optičkoj foliji. Uobičajeni metod tehnologije optičkog tankog filma je nanošenje tanke folije na staklenoj podlozi pomoću vakuumskog raspršivanja, koji se koristi za kontrolu refleksije i prenosa osnovne ploče na incidentni zrak kako bi se zadovoljile različite potrebe. Kako bi se eliminisao gubitak refleksije na površini optičkog dela i poboljšao kvalitet slike, sloj ili višeslojni prozirni dielektrični film je premazan. Sa razvojem laserske tehnologije postoje različiti zahtevi za refleksivnost i prolaznost sloja filma, koji promoviraju razvoj višeslojnog filma visoke refleksije i širokopojasne propusnosti. Za različite primene koristimo film visoke refleksije za proizvodnju polarizirajućeg reflektivnog filma, spektrofotometara u boji, hladnog filma i interferencijalnog filtera itd. Optički dijelovi nakon površinskog premaza, na membranskim slojevima višestruke refleksije i prenosa svjetlosti, formiranju višestruke smetnje i indeks refrakcione folije kontrole i debljina različite raspodele intenziteta, ovo je osnovni princip mešanja u sloju.

Proces premaza

Optičke tanke ploče se realizuju u vakumskim šupljinama. Postupak konvencionalnog premaza zahteva veću temperaturu supstrata (obično oko 300 ° C ); Napredne tehnike, kao što je IAD, mogu se izvoditi na sobnoj temperaturi. Proces IAD ne proizvodi samo filmove sa boljim fizičkim svojstvima od konvencionalnih procesa prevlake, već se može primijeniti i na plastične podloge. Vakum glavnog sistema sastoji se od dvije kriogene pumpe. Kontrolni moduli za isparavanje elektronskog zraka, IAD depozicija, kontrola svetlosti, kontrola grejača, vakuumska kontrola i automatska kontrola procesa su na prednjoj strani panela.

Dva izvora elektronskog pištolja nalaze se na obe strane podloge, okružena kružnom kapuljačom i prekrivena od strane odbojnika. Izvor joda je u sredini, a prozor za kontrolu svetlosti je ispred jonskog izvora. Na vrhu vakuumske komore, vakuumska komora ima planetarni sistem sa šest kružnih uređaja. Pričvrsni element se koristi za postavljanje optičkog elementa. Korišćenje planetarnih sistema je poželjna metoda za osiguranje ravnomerne raspodele isparenog materijala u oblasti pričvršćivanja. Stega se okreće na zajedničkoj osi i rotira na svojoj osi. Optička kontrola i kontrola kristala su u sredini mehanizma planetarnog pogona. Veliki otvor na zadnjoj strani vodi do priključene vakuumske pumpe. Sistem osnovnog grijanja sastoji se od četiri kvarcne lampe, dva sa obe strane vakuumske komore.

Tradicionalna metoda depozicije tankog filma oduvek je bila toplotna isparavanja ili korištenje izvornog isparavanja grijanja otpornosti ili izvora isparavanja elektronskog zraka. Karakteristike filmova uglavnom se određuju energijom deponovanih atoma, a energija atoma u tradicionalnom isparavanju je samo oko 0,1 evra. Depozicija IAD dovodi do direktnog odlaganja jonizovane pare i povećava energiju aktivacije za rastući film, obično po redu od 50eV. Jonski izvori poboljšavaju osobine konvencionalnog isparavanja elektronskog zraka tako što pokazuju zraku od jonskog pištolja do površine podloge i rastućeg filma. Optičke osobine tankih filmova, kao što su indeks refrakcije, apsorpcija i prag oštećenja lasera, uglavnom zavise od mikrostrukture membrane. Na mikrostrukturu filmova može uticati preostali pritisak vazduha i temperatura supstrata. Ako deponirani deponirani atomi imaju nisku stopu migracije na osnovnoj površini, film će sadržati mikropore. Pošto je film izložen vlažnom vazduhu, ove pore se postepeno puni sa vlagom.

Gustina punjenja se definiše kao odnos zapremine čvrstog dela filma do ukupne zapremine filma (uključujući praznine i mikropore). Za optičke tanke filmove, gustina punjenja je obično 0,75 ~ 1,0, od kojih većina iznosi 0,85 ~ 0,95 i retko dostigne 1,0. Gustina punjenja manja od l čini indeks refrakcije isparenog materijala niži u odnosu na njegov blok. U procesu odlaganja, debljina svakog sloja optičkim ili kvarcnim kristalnim monitorom. Svaka od ovih tehnologija ima prednosti i nedostatke, o kojima se ovdje ne govori. Zajednička stvar je da kada su materijali ispareni, koriste se u vakuumu. Prema tome, indeks refrakcije je indeks refrakcije vaporizovanih materijala u vakuumu, a ne indeks refrakcije materijala koji su izloženi vlažnom vazduhu. Vlaga koja se apsorbuje filmom zamenjuje mikropore i interstices, što dovodi do povećanog indeksa refrakcije filma. Kako fizička debljina filma ostaje nepromenjena, ovo povećanje indeksa refrakcije doprinosi i odgovarajuće povećanje optičke debljine, što zauzvrat dovodi do spuštanja spektralnih karakteristika filma prema pravcu dugih talasa. Da bi se smanjio spektralni drift izazvan zapreminom i količinom mikropora u membranskom sloju, visoki energetski ioni su korišćeni da prenose svoj impuls na atome isparavajućeg materijala, čime se značajno povećava stopa migracije atoma materijala tokom kondenzacije na osnovnoj površini.

Indeks refrakcije prevlake

Prema osnovnoj teoriji elektromagnetizma pominju se prenos i odraz različitih medija. Ako je n1 perpendicularni incident medija na n2 refleksivnost = [(n2 - n1) / (n1 + n2) ^ 2 = 4 n1n2 stopa penetracije / (n1 + n2) ^ 2

Primjeri: ako je indeks refrakcije vazduha 1,0, indeks refrakcije sloja (na primjer: 1,5), nc refrakcijski indeks stakla n (na primjer: 1,8) (1) vazduhom direktno u staklenu transmisiju = 4 x 1,0 x 1,8 2 / (1 + 1,8) = 91,84% (2) vazduhom u sloj, a zatim u prolaznost stakla = [4 x 1,0 x 1,5 / (1 + 1,5) 2] x [4 * 1,5 * 1,8 ) / 2] = 95,2%

Vidljivo premazano staklo povećava svjetlosnu transmisiju. Pored ove formule, možemo izračunati da svetlost prodire na obe strane sočiva, otkrila je da je čak i komad prelepog indeksa refrakcije (1,8), penetrability oko 85%. Sa premazom (indeks refrakcije od 1,5), prolaznost može da dostigne 91%. Važnost optičke prevlake može se videti.

Debljina sloja

Već znamo da je prolaznost povezana sa indeksom refrakcije prevlake, ali ne znamo koliko je njegova debljina. Međutim, ako možemo raditi na debljini sloja, naćićemo razliku između reflektovane svjetlosti A i reflektovane svjetlosti B. Ako nc x 2 d = (N + 1/2) lambda gdje je N = 0,1, 2,3,4,5 ... Lambda za svetlosne talasne dužine u vazduhu može prouzrokovati da reflektorska svetlost specifičnih talasnih dužina ima destruktivni efekat, pa se boja reflektovanog svjetla menja. Na primjer, ako debljina sloja uzrokovane otkazom zelenog svjetla, reflektirano svjetlo će se pojaviti crveno. Mnogi teleskopi na tržištu koji izgledaju kao crvena sočiva napravljeni su koristeći ovaj princip. Čak i tako, prenošeno svetlo nije kosi crveni fenomen. U mnogim kompleksnim optičkim sistemima, suppression refleksije je veoma važan posao. Zbog toga se različita debljina sloja koristi za uklanjanje reflektovane svetlosti različite frekvencije između skupa sočiva. Dakle, napredniji optički sistem, više boja će se naći.

Materijali za optički premaz

Zajednički materijal optičkog premaza ima sledeće vrste:

1, magnezijum fluorid

Karakteristike materijala: bezbojni kvadratni kristalni sistem u prahu, visoke čistoće, uz njegovu pripremu optičkog premaza može poboljšati prolaznost, bez tačke kolapsa.

2, silika

Karakteristike materijala: bezbojni, providni kristali, visoka tačka topljenja, dobra tvrdoća, dobra hemijska stabilnost. Uz visoku čistoću, sa njim je pripremljen visokokvalitetni premaz Si02, sa dobrim isparavanjem i bez tačke pucanja. Prema zahtevima upotrebe podeljeni su na ultraljubičastu, infracrvenu i vidljivu svetlost.

3, cirkonijum oksid

Karakteristike materijala Bijeli teški i amorfni, visoki refraktivni indeks i otpornost na visoke temperature, hemijska stabilnost, visoka čistoća, sa svojom pripremom cirkonijskog premaza visokog kvaliteta, a ne tačka kolapsa.