پوشش نوری چیست؟

پوشش نوری IKS PVD

پوشش نوری فرایند پوشش روی سطح نوری لایه یا لایه نازک فلزی (یا متوسط) است. هدف از پوشش قطعات اپتیکی، کاهش یا افزایش بازتاب نور، تقسیم پرتو، جداسازی رنگ، فیلتر و قطبش است. روش های معمولی برای پوشش عبارتند از: پوشش خلاء (یک نوع پوشش فیزیکی) و پوشش شیمیایی

بررسی اجمالی

این پوشش استفاده از روش فیزیکی یا شیمیایی در پوشاندن سطح مواد در یک لایه شفاف از غشای الکترولیتی و یا پوشش یک لایه از فیلم فلزی است، هدف این است که تغییر ویژگی های سطوح سطح مواد و انتقال. در محدوده باندهای قابل مشاهده و مادون قرمز، بیشتر بازتابی از فلز می تواند به 78٪ ~ 98٪، اما نه بیشتر از 98٪ برسد. هر دو برای لیزر CO2، استفاده از مس، مولیبدن، سیلیکون و ژرمانیم و غیره برای ایجاد بازتابنده، ژرمانیم و آرنسیم گالیم، سلنید روی و عنصر نوری انتقال به عنوان مواد پنجره خروجی، و یا برای لیزر YAG تصویب شیشه معمولی به عنوان یک آینه، آینه خروجی و مواد انتقال دهنده نوری انتقال، نمی تواند نیازهای بیش از 99٪ از آینه بازتاب کل را برآورده کند. برنامه های مختلف نیازمند عبور از آینه خروجی هستند، بنابراین روش پوشش نوری باید استفاده شود. برای لیزر CO2 در گروه موج مادون قرمز، مواد پوشش معمولا استفاده شده با فلوراید یتیم، فلوراید، پراسئودیمیوم، ژرمانیوم و غیره؛ برای گروه باند مادون قرمز نزدیک و یا نوار قابل مشاهده از لامپ لیزر YAG، مواد پوشش معمول شامل سولفید روی، فلورید منیزیم، دی اکسید تیتانیوم، زیرکونیا و غیره است. علاوه بر فیلمهای بازتاب و پرتوهای شفاف، فیلمهای ویژه می توانند برای نشان دادن یک طول موج و انتقال به طول موج دیگر، مانند فیلم طیفی در تکنولوژی دو برابر شدن فرکانس لیزر.

اصل اصل پوشش نوری

تداخل نوری به طور گسترده ای در اپتیکهای نازک فیلم استفاده می شود. روش معمولی برای تکنولوژی نوری نازک فیلم، استفاده از نانومواد شیشه ای بر پایه شیشه ای است که برای کنترل بازتاب و انتقال از صفحه پایه به پرتو حادثه برای پاسخگویی به نیازهای مختلف استفاده می شود. به منظور از بین بردن افت بازتاب در سطح بخش نوری و بهبود کیفیت تصویر، یک لایه یا چند لایه فیلم دی الکتریک شفاف پوشش داده می شود. با توسعه فن آوری لیزر، الزامات مختلفی برای انعکاسی و انتقال لایه فیلم وجود دارد که به توسعه لایه انعکاسی با لایه های چند لایه و فیلم نفوذ پذیری باند پهن کمک می کند. برای کاربردهای مختلف، ما از فیلم انعکاسی بالا برای تولید قطبشگر فیلم بازتابنده، اسپکتروفتومتر رنگ، فیلم سرد و فیلتر تداخل و غیره استفاده می کنیم. قطعات اپتیکی پس از پوشش سطحی، در لایه های غشایی بازتاب و انتقال چندگانه، تشکیل چند تداخل پرتو و ضریب شکست انعقاد کنترل و ضخامت توزیع شدت های مختلف می تواند بدست آید، این اصل اصلی تداخل در پوشش است.

فرایند پوشش

فیلم های نازک نوری در حفرات با پوشش خلاء بالا به دست می آیند. فرایند پوشش معمولی نیاز به دمای زیر بنا بالا (معمولا در حدود 300 ℃ )؛ تکنیک های پیشرفته مانند IAD می تواند در دمای اتاق انجام شود. فرایند IAD نه تنها فیلم هایی با خواص فیزیکی بهتر را تولید می کند، بلکه فرآیندهای پوشش معمولی را تولید می کند، بلکه می تواند به زیربناهای پلاستیکی نیز اعمال شود. خلاء سیستم اصلی از دو پمپ فریزر تشکیل شده است. ماژول های کنترل از تبخیر الکترون پرتو، رسوب IAD، کنترل نور، کنترل بخاری، کنترل خلاء و کنترل فرایند اتوماتیک همه در پانل جلویی coater است.

دو منبع تفنگ الکترونی در دو طرف سوبسترا قرار دارند، احاطه شده توسط یک کلاه دایره ای و تحت پوشش بافر. منبع یون در وسط قرار دارد و پنجره کنترل نور در مقابل منبع یون قرار دارد. در بالای محفظه خلاء، محفظه خلاء دارای سیستم سیاره ای با شش محور دایره ای است. این لامپ برای قرار دادن عنصر نوری پوشش داده شده استفاده می شود. استفاده از سیستم های سیاره ای روش ترجیحی برای اطمینان از توزیع یکنواخت مواد تبخیر شده در منطقه ثابت است. گیره در محور مشترک چرخش می کند و در محور خود چرخش می یابد. کنترل نوری و کنترل کریستالی در وسط مکانیسم درایو سیاره ای قرار دارند. باز کردن بزرگ در پشت منجر به پمپ خلاء متصل می شود. سیستم گرمایش پایه شامل چهار لامپ کوارتز، دو در هر طرف اتاق خلاء است.

روش سنتی رسوب گیری نازک همواره تبخیر حرارتی یا استفاده از منبع تبخیر تبخیر حرارت و یا منبع تبخیر الکترون الکترون بوده است. خواص فیلم ها عمدتا به وسیله انرژی اتم های سپرده مشخص می شود و انرژی اتم ها در تبخیر سنتی تنها حدود 0.1EE است. رسوب IAD منجر به رسوب مستقیم بخار یونیزه شده و انرژی فعال سازی برای فیلم رشد می کند، معمولا به ترتیب 50 ولت. منابع یون، خواص تبخیر پرتو الکترون الکترونیک را با اشاره دادن پرتو از تفنگ یونی به سطح بستر و فیلم رشد می کنند. خواص نوری فیلم نازک مانند شاخص شکست، جذب و آستانه آسیب لیزر، عمدتا وابسته به ریز ساختار غشاء است. ریزساختار فیلم ها ممکن است تحت تاثیر فشار هوا و دمای سوبسترا قرار گیرد. اگر اتم های ذخیره شده تبخیر دارای نرخ مهاجرت کم روی سطح پایه باشند، فیلم حاوی میکروپور ها خواهد بود. همانطور که فیلم در معرض هوای مرطوب قرار دارد، این منافذ ها به تدریج با رطوبت پر می شود.

چگالی پر شدن به عنوان نسبت حجم جامد فیلم به حجم کل فیلم (از جمله حفره ها و میکروپور ها) تعریف می شود. برای فیلم های نازک نوری، چگالی پر شدن معمولا 0.75 ~ 1.0 است که اکثر آنها 0.85 ~ 0.95 و به ندرت 1.0 است. چگالی چگالی کمتر از l باعث می شود که شاخص انکسار مواد تبخیر شده پایین تر از بلوک آن باشد. در فرآیند رسوب، ضخامت هر لایه توسط مانیتور بلوری نوری یا کوارتز. هر یک از این فن آوری ها دارای مزایا و معایبی است که در اینجا مورد بحث نیستند. نکته مشترک این است که وقتی مواد تبخیر می شوند، در خلاء استفاده می شوند. بنابراین، شاخص انکسار، شاخص انکسار مواد تبخیر شده در یک خلاء است، نه شاخص انکسار مواد در معرض هوا مرطوب. رطوبت جذب شده توسط این فیلم جایگزین میکروپورها و بینابینی ها می شود که منجر به افزایش شاخص انکسار فیلم می شود. همانطور که ضخامت فیزیکی فیلم بدون تغییر باقی می ماند، این افزایش در ضریب شکست با افزایش ضریب ضخامت اپتیک همراه است که به نوبه خود باعث می شود ویژگی های طیفی فیلم به سمت جهت امواج طولانی رانده شود. به منظور کاهش ریزش طیفی ناشی از حجم و مقدار میکروپورها در لایه غشا، یونهای با انرژی بالا برای انتقال حرکتشان به اتمهای مواد تبخیری استفاده میشوند، بنابراین میزان مهاجرت اتمهای ماده به میزان قابل توجهی افزایش مییابد. در طول تراکم در سطح پایه.

شاخص ریزش پوشش

با توجه به نظریه پایه الکترو مغناطیس، انتقال و انعکاس رسانه های مختلف ذکر شده است. اگر n1 حادثه عمود بر محيط به بازتابي n2 = [(n2 - n1) / (n1 + n2) ^ 2 = 4 n1n2 نرخ نفوذ / (n1 + n2) ^ 2

مثال: اگر شاخص شکست انبساط هوا 1.0 باشد، شاخص شکست یک پوشش (به عنوان مثال: 1.5)، شاخص انشعاب شیشه nc (به عنوان مثال: 1.8) (1) توسط هوا به طور مستقیم به انتقال شیشه ای = 4 x 1.0 x 1.8 2 / (1 + 1.8) = 91.84٪ (2) توسط هوا به پوشش و سپس به انتقال شیشه ای = [4 x 1.0 x 1.5 / (1 + 1.5) 2] x [4 * 1.5 * 1.8 (1.5 + 1.8 ) / 2] = 95.2٪

شیشه ای قابل رویت دارای قابلیت انتقال نور می باشد. علاوه بر این فرمول، ما می توانیم نور را در هر دو طرف لنز نفوذ، پیدا کرد که حتی یک قطعه از ضریب شکست لنز زیبا (1.8)، penetrability حدود 85٪ است. با پوشش (شاخص شکست 1.5)، انتقال توان می تواند به 91٪ برسد. اهمیت پوشش نوری دیده می شود.

ضخامت پوشش

ما قبلا می دانستیم که انتقال از نظر ضریب شکست پوشش است، اما ما در مورد ضخامت آن نمی دانیم. با این حال، اگر ما بتوانیم بر روی ضخامت پوشش کار کنیم، تفاوت بین نور منعکس A و نور منعکس B پیدا می کنیم. اگر nc x 2 d = (N + 1/2) لامبدا که در آن N = 0،1، 2،3،4،5 ... لامبدا برای طول موج های نور در هوا می تواند باعث شود که نور منعکس از طول موج های خاص اثر مخرب داشته باشد، بنابراین رنگ نور منعکس تغییر می کند. به عنوان مثال، اگر ضخامت پوشش ناشی از لغو نور سبز، نور منعکس قرمز ظاهر شود. بسیاری از تلسکوپها در بازار که لنزهای قرمز شبیه هستند، با استفاده از این اصل ساخته می شوند. با این حال، نور منتهی نشده پدیده قرمز است. در بسیاری از سیستم های نوری پیچیده، سرکوب بازتاب یک کار بسیار مهم است. بنابراین، ضخامت پوشش مختلف برای از بین بردن نور منعکس فرکانس مختلف بین مجموعه ای از لنز ها استفاده می شود. بنابراین سیستم های نوری پیشرفته تر، رنگ های بیشتری پیدا خواهند کرد.

مواد پوشش نوری

مواد پوشش نوری مشترک دارای انواع زیر است:

1، فلوراید منیزیم

ویژگی های مواد: پودر سیستم کریستال مربع بی رنگ، خلوص بالا، با تهیه پوشش نوری می تواند انتقال را افزایش دهد، بدون نقطه سقوط.

2، سیلیس

ویژگی های مواد: کریستال بدون رنگ، شفاف، نقطه ذوب بالا، سختی بالا، پایداری شیمیایی خوب. با خلوص بالا، پوشش Si02 با کیفیت بالا با آن تهیه شد، با حالت تبخیر خوب و بدون نقطه انفجار. با توجه به نیازهای استفاده شده به نور ماوراء بنفش، مادون قرمز و نور مرئی تقسیم می شود.

3، اکسید زیرکونیوم

ویژگی های مواد سفید سنگین و آمورف، شاخص شکست انباشت بالا و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، پایداری شیمیایی، خلوص بالا، با تهیه پوشش آن از زیرکونیا با کیفیت بالا، و نه نقطه فروپاشی.