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可见光和近红外光谱范围的光学镀膜

氧化物和氟化镁是这个范围内光学涂层的材料。它们形成致密，耐用的薄膜，能抵抗机械和气候的影响，具有极低的吸收率和低散射。因此，该光谱范围的涂层显示出高的操作性和抗辐射性。离子辅助的使用给所得结构的稳定性带来额外的益处。

我们的涂层不限于一套标准的设计。相反，我们尽力满足客户的要求。请，我们将尽zui大努力解决您的问题。

1.防反射涂层

2.电介质镜

3.分光镜涂层

1.防反射（AR）涂层

1.1。 MgF2四分之一波长增透膜

zui简单的干涉抗反射涂层似乎由单层氟化镁（MgF2）组成。由于MgF2薄膜具有非常低的折射率（在550纳米大约为1.38），在任何光学玻璃上沉积四分之一波长薄膜可以显着减少残余反射。所以，K8（折射率1.52） - 从4.1％到1.2％。在高折射率玻璃和蓝宝石上，这种薄膜的效果甚至更高，在未涂布产品反射7-9％时，中心波长处的反射降低到0.5％以下。在中心波长的左侧和右侧，反射逐渐增大，保留在整个光谱中低于没有覆盖的细节的反射。所以550纳米中心的薄膜在整个可见光范围内提供了可接受的清晰度。对于K8玻璃，对于高折射率玻璃，400-800nm的积分反射损耗在每个表面上减少约两倍，减少了10倍。

这种涂层的一个重要优势是其机械和化学耐受性zui高。

图1.1。裸K8和蓝宝石表面对MgF2涂层的反射比较。

1.2。特定波长的V型增透膜

名称 V型 来自残余反射曲线的V形形式（与MgF2膜相反，当反射曲线看起来像非常平坦的 U 时）。 V型增透膜通常由两个不同厚度的高折射率和低折射率的氧化物层组成。改变层的厚度和折射率，可以在给定的波长下实现极低的损耗。通常，这种涂层是为激光发生生产线设计的。该设计针对光的入射角度进行了优化。

V涂层的每个表面的残留反射的标准值小于0.25％。在特殊要求下，达到 0.15％的值也是可能的。

不同于MgF2的单层清除，这种结构可以被优化以在几乎所有品牌和大多数晶体的玻璃上产生这种反射。

图1.2.A. 具有V型抗反射涂层的K8部件在633nm的垂直入射角下的剩余反射率。

图1.2.B 具有垂直入射角为1064nm的V型抗反射涂层的K8部件的剩余反射率。

图1.2.C. 具有V型抗反射涂层的K8部件在1550nm的垂直入射角下的剩余反射率。

但是，应该记住，在狭窄的操作范围之外，来自该结构的反射将比来自未涂覆的表面更高。

图1.2.D. 带有V型抗反射涂层的元件的反射与裸K8的反射相比较。 入射角30 ，偏振（s + p）/ 2。

1.3。 双波段W型增透膜

当光学元件必须在两个不同的波长下提供非常高的透射率时，需要双向AR多层涂层。 例如，当需要确保激光产生的基波波长和二次谐波通过光学元件时。 在这种涂层的残余反射光谱中存在两个 下降 ，使其看起来像字母W，这个名称给这个涂层家族。 在结构上，这些涂层由4层具有不同折射率的三种材料组成。

图1.3.А. 具有W型AR涂层的K8表面在1064和532nm，入射角为0 时的剩余反射率。

图1.3.В. W型AR涂层为532和1064 nm，入射角为0 。

1.4。 宽带防反射（BBAR）涂层

在宽光谱范围内的低反射通过使用通常由三种或更多种具有不同折射率的材料构成的三至六层的结构来实现。

图1.4.A. 与宽带AR涂层为400-700纳米范围内，入射角的法线夹角的TF-9部分的剩余反射。

图1.4.B.具有宽带AR涂层的K8部件的1.2-2 m范围的残余反射率，入射角45 ，（s + p）/ 2。

2.高反光涂层

2.1。电介质镜

高反射（镜面）涂层由足够数量的等电介质材料层组成。根据在中心工作波长和工作入射角获得所需反射的条件来确定层的厚度和成对的数量。反射区的宽度由所使用的电介质的折射率的比率决定，约为工作波长的10-12％。这样的反射镜是为了与激光器一起工作而设计的，当需要在一个波长和高辐射阻抗下进行高反射时。这种结构在工作范围内的反射率超过了99％（金属的典型值不超过95％），辐射电阻是几个焦耳每平方厘米（相对于金属0.3J / cm2）。这些涂层通常设计为0或45度的入射角，但可以针对几乎任何其他角度进行优化。例如，对于我们的离轴抛物面反射镜，电介质设计针对等于抛物线的离轴角的一半的工作入射角进行优化。

图2.1.A. 高反射介质镜，1064纳米，入射角0 。

图2.1.B 750-850nm范围的介电镜，入射角22.5 。 显示剩余透射。 偏振（S + P）/ 2。

图2.1.C. 2.1 m波长的介质镜，入射角为45 ，（s + p）/ 2。

2.2。 双波段高反射涂层

由于在同一衬底上连续沉积两个介质镜而获得的设计在两个波长处将具有高反射，尽管其抗辐射性将显着降低。 当系统使用两个激光器或一个激光器及其谐波时，这些反射镜便于使用。 一个典型的问题是引导1064nm工作光束和633nm先导成像光束。

图2.2。 双波长高反射镜。

2.3。 宽带高反射涂层

在一个基片上溅射两个以两个近距离波长为中心的电介质反射镜，可以获得具有宽而均匀的反射光谱的产品。 这些涂层需要使用可调谐激光器（例如Ti：Sa），特别是在高入射角下，以及在广泛的工作角度下提供高反射的产品。

图2.3。 700-900nm范围的高反射 双 镜，入射角45 ，（s + p）/ 2。

还显示了正常入射时相同镜面的光谱。

金属和金属电介质宽带高反射涂层也被使用。

宽带高反射涂层也可以是金属，金属电介质。

3.分光镜涂层

3.1。 冷/热 镜和截止滤光片

除了主反射区之外，经典的介质镜在工作波长的左侧和右侧具有侧面zui大值。

图3.1.А. 电介质镜和反射侧峰

通过改变 经典 分组的某些层，我们可以在不改变工作频谱区域中的反射的情况下重新分配这些边的zui大值，在短波或长波区域抑制它们。 这样，可以在主反射镜区域的左侧或右侧的区域中提供足够高的透射率。 根据抑制侧峰的一侧，这些结构被称为冷镜或热镜。 热 镜反射红外辐射，让可见。 这种镜片被用在投影系统中以降低热负荷。

图3.1.В. 一个 冷 镜子。 反射范围1.15-1.35 m，S-pol，透射率范围1.5-2.5 m，P-pol。 在KI石英基片上，入射角为45

可以使用相同的构造来创建截止滤波器并保护光检测器免受不必要的辐射。

图3.1.С. 截止滤波器。 3.25-3.75 m范围内的透射率超过85％（AR涂层的第二面）。 透射率小于2.5微米下的0.1％。 锗基板。 提供一系列裸锗用于比较。

3.2。 分光和合并设计

它们类似于 冷/热 镜，并允许减少不同波长的激光束。

3.3。 偏振分光器

在非零入射角处，S偏振光比P偏振光反射得更有效。 此外，P偏振光的高反射区比S偏振光窄得多。 这种效应允许产生强烈反射S偏振和透射P偏振辐射的反射镜。

图3.3。 偏振分束器。 在2.05 m的高反射，s-pol，在2.2 m的高透射率，p-pol。 入射角50

3.4。 激光输出镜

需要喷射足够数量的具有高折射率和低折射率的膜对来获得电介质全反射器。 对数越少，反射越低，但是一部分光会通过反射镜。 这些设计几乎不吸收光线，散射损失zui小。 选择对的数量，以及zui后一层的厚度和材料，几乎可以实现任何透射和反射的比率。 这些设计非常适合作为激光腔中的输出镜，从谐振腔中消除zui大可能的功率，并支持驻波。

图3.4。 光束分裂涂层R =（50 1）％1064 nm，入射角0

3.5。 宽带半反射（分束）涂层

用于宽带应用的部分反射涂层以相同的方式制成。 一个典型的应用是一个光束分割器，将部分光线从物体导向目镜，其余的能量导向光电探测器。 另一个例子是白光干涉仪中的能量分配器。

图3.5。 1.5-3.5 m范围（s + p）/2,45 AOI的光束分裂涂层。 KI石英基板

3.6。 太赫兹分离器

电介质反射镜可用于解决从钛蓝宝石泵浦激光器分离产生的THz辐射和残余辐射的问题。 这个反射镜应该由太赫兹范围内的透明材料（通常是硅或水晶石英）组成，这些透明材料在太赫兹范围内。 在THz光谱分离器部分阅读更多信息。