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2006-10-17 09:03 |
光學設(shè)計中增透膜的設(shè)計與分析
用于玻璃和塑料基底上的增透膜 jQFAlO(E':
在眾多的光學系統(tǒng)中，一個相當重要的組成部分是鏡片上能降低反射的鍍膜。在很多應(yīng)用領(lǐng)域中，增透膜是不可缺少的，否則，無法達到應(yīng)用的要求。 WtN o@e'
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就拿一個由18塊透鏡組成的35mm的自動變焦的照相機來說，假定每個玻璃和空氣的界面有4%的反射，沒有增透的鏡頭光透過率為27%，鍍有一層膜（剩余的反射為1.3%）的鏡頭光透過率為66%，鍍多層膜（剩余的反射為0.5%）的為85%。 ,P3 nZ
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在這篇文章中，列舉了一些簡單的增透膜和使用的材料。值得注意的是由于玻璃可以被高溫加熱，而塑料不能，因此，對玻璃和塑料必須選用不同的膜料和膜層設(shè)計。 i l(dVW
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用于玻璃基底的增透膜 4GH?$p|LX
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經(jīng)典的單層增透膜由一薄層MgF2構(gòu)成，MgF2在510nm時的折射率為n=1.38，需要的膜厚為d=92nm。因此，在510nm波長時膜層有一個光學密度（厚度）n*d為1/4的波長。鍍在加熱到250-300°C的玻璃基底上的MgF2，不但牢固，穩(wěn)定，并且相當方便，經(jīng)濟，直接使用蒸發(fā)船便可。 %G1kkcdH<
想得到更低的反射率，最簡單的方法是鍍一層CeF3和一層MgF2（各為1/4的光學厚度），可用蒸發(fā)船。圖1是單層和2層膜的反射曲線。2層膜的優(yōu)點是在可見光范圍的中段有更低的反射率，缺點在于在紅，藍端的反射率上升過快。 xL3-(K6e
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由于2層膜的效果不理想，為了達到理想的效果，必須使用3層或多層膜。 '2vZ%C $
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經(jīng)典的3層膜由一層1/4光學厚度的中折射率物質(zhì)（1.6-1.7)，一層1/2光學厚度的高折射率物質(zhì) oyZ}JTl( Q
(2.0-2.2)和一層1/4光學厚度的低折射率物質(zhì)組成。最常用的是Al2O3，ZrO2和MgF2。圖1顯示 Ob$| IH8.
在整個光學敏感段（410-680nm）的反射率低于0.5%。 3 R1v0
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3層增透膜的膜料選擇 Cb~_{$
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