光学元件的镀膜

2014年11月23日

现代光学元件如透镜、棱镜、反射镜等的表面上,通常都要加膜。所加的膜有三类。一为增透膜,二为半透明膜,三为反射膜。

一、增透膜

    由光学理论可知,即使是垂直照射在玻璃表面的光线,也不能全部透过,而有4%左右被反射。当玻璃折射率高地1.54或光线倾斜入射时,反射光量更大。为了完善的改正象差,显微镜的物镜、目镜以及各种照相机镜头,都用多片透镜组成。每个透镜有两个反射光的玻璃空气界面(简称空气面)。一个由四片镜片组成未粘合的物镜,共有8个空气面,据计算射入的光线因反射一玻璃吸收而损失的总光强达40%左右。被透镜表面反射的光线,在显微镜或照相机的光学系统中发生乱反射,一部分会投射到显微镜视野中或相机底片上,造成雾一样的光晕或灰雾,使物体影像的反差降低而不清晰. 采用在透镜或棱镜表面加镀增透膜的方法,对于增加光通量或消除乱反射有很大意义。

   据光学理论可知,同一光源发出的两条光波相干,当周相差为半波长时,两光波就因互相干涉而消灭。为使反射光干涉后消灭,镀膜厚度应为要消灭的色光波长的1/4左右,通常选定消灭人眼最灵敏的黄绿色光,其波长约为550nm,故膜厚应为140nm左右。

  为了增透膜的透镜表面不再是无色,其颜色取决于选定消灭的色光,如果消灭的黄绿色光,刚因反射光中只有红蓝色光,使透镜表面呈现蓝紫色光。

   由上述可知,透镜表面加镀一层低折射率物质的增透膜后,虽能减少一些反射光,但解决的并不理想,近些年来发展到加镀多层增透膜,能够更大量的减少反射光。

二、反射膜

    在玻璃反射镜的表面或反射棱镜的反射面,都需加镀高反射率物质的反射膜,从要求看,反射膜最好能100%无选择性的反射任何波长的光,实际上很难做到。反射膜一般镀银或铝,反射率低于95%,自从薄膜光学发展后,有在玻璃表面加镀数十层反射薄膜后,使反射率提高到99.5%

三、半透明膜

    这是一种反射率高于玻璃,但又远低于100%的薄膜,通常只须镀一层。半透明膜的反射率根据具体要求而定,因此加镀的物质种类比较多。半透明膜最主要的用途是分裂光束,例如将一束入射光分裂为70%的透射部分和30%的反射部分,或分成各占50%的部分。半透明膜可镀在切开的立文体棱镜斜边上,也可镀在平面玻片上。镀在立方棱镜斜边上的优点是两条光束都没有位移,经常在双目显微镜筒中或显微镜摄影接头中使用。

来源:北京奥博通光学仪器鼎盛彩票娱乐
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