Unternehmensnachrichten über Ein Leitfaden zu Filterbeschichtungstypen und -auswahlen

Ein Leitfaden für Filterbeschichtungsarten und -wahlen

I. Typen und Funktionen der Kernbeschichtung
Die Funktionsvielfalt der Filter beruht vor allem auf Kombinationen verschiedener Beschichtungsschichten in ihrer Konstruktion:

1. 1.Anti-Reflexion (AR) Beschichtung:

   • Funktion:Das primäre Ziel ist es, den Reflexionsverlust an optischen Oberflächen für bestimmte Wellenlängen oder Bands zu reduzieren, wodurch die Übertragung erheblich verbessert wird.

   • Grundsatz:Verwendet Interferenzunterdrückung von Einzel- oder Mehrschichtfilmen, um reflektierte Lichtwellen gegenseitig auszulöschen.

   • Anwendung:Einfach auf der Oberfläche von fast allen hochwertigen optischen Komponenten (Linsen, Prismen, Fenster, Sensorschutz) zu finden.Breitband-AR-Beschichtungen(z. B. mehrschichtige Breitband-AR) umfassen breitere Spektren (z. B. das gesamte sichtbare oder NIR)..

   • 
     

2. 2.Ausgeschnittenes Beschichtungsmaterial:

   • Funktion:bildet die Kernfunktionsschicht für das Spektral "Schneiden":

     • Kurzpass:Überträgt Licht, das kürzer als eine bestimmte Wellenlänge ist, und reflektiert/absorbiert längere Wellenlängen.

     • Langpass:Überträgt Licht länger als eine bestimmte Wellenlänge und reflektiert/absorbiert kürzere Wellenlängen.

     • 
       

3. 3.Bandpassbeschichtung:Ermöglicht die Übertragung eines spezifischen Wellenlängenbereichs (Passband) und die starke Reflektion/Absorption von Licht auf beiden Seiten.

4. 4.Notch Beschichtung:Wirkt stark in einem sehr schmalen/breiten spezifischen Wellenlängenbereich (Notch-Wellenlänge), während andere übertragen werden.

   • Grundsatz:verwendet sorgfältig entworfene mehrschichtige Stapel aus wechselnden Materialien mit hohem/niedrigem Brechungsindex (z. B. TiO2/SiO2, Ta2O5/SiO2,Nb2O5/SiO2) zur Schaffung einer hohen Reflexionsfähigkeit (Schnittgrenze) in bestimmten Regionen durch Störungen.

   • Anwendung:Absoluter Kern verschiedener Funktionsfilter (Fluoreszenzfilter, Laserschutzgläser, Farbräder, Spektrometerkomponenten, Biosensing, Bildverarbeitung).,Wellenlänge des Durchschnittsbandes, Durchschnittsbreite des Durchschnittsbandes, Durchschnittsbreite des Durchschnittsbandes, Durchschnittstiefe, Durchschnittsbreite, Durchschnittsbandwellen, Kantenkrampf, Winkelempfindlichkeit, Temperaturstabilität,Laserschadensschwelle (LDT).

   • 
     

5. 5.Beamsplitter Beschichtung:

   • Funktion:Spaltet das eingehende Licht nach Wellenlänge oder Energieverhältnis in zwei oder mehr Strahlen.

   • Arten:

     • Dichroic:Es reflektiert ein Band und überträgt ein anderes (eine spezielle Abgrenzungsanwendung).

     • Neutral:Reflexiert und überträgt einfallendes Licht in einem festen Verhältnis (z. B. 50:50, 70:30) über ein breites Spektrum, wobei die Spektralneutralität beibehalten wird.

   • Anwendung:Beamsplitter/Kombinatoren in Mikroskopen, Projektoren, Lasersystemen, optischen Instrumenten.Einheitlichkeit der Blende- Ich bin L.D.T.

   • 
     

6. 6.Hochreflexive (HR) Beschichtung:

   • Funktion:Erreicht eine sehr hohe Reflexionsfähigkeit (> 99,9%) bei spezifischen Wellenlängen oder breiten Bands.

   • Grundsatz:Verwendet mehrschichtige periodische Strukturen (DBR) von Materialien mit hohem Kontrastindex (z. B. TiO2/SiO2) oder Metallfolien (Al, Ag, Au).

   • Anwendung:Laser-Hohlraumspiegel, Interferometer-Spiegel, reflektierende Filter.

   • 
     

7. 7.Metallbeschichtung:

   • Funktion:Nutzt die inhärente Breitbandabsorption/Reflexion von Metallen (Al für UV-Vis, Ag für Vis-NIR, Au für IR, Cr für Absorption).

   • Anwendung:Grundreflektierende Schichten (oft mit Schutzschichten), Filter mit neutraler Dichte, Strahlblöcke, Öffnungen.Abdeckung.

II. Beschichtungsstruktur und Materialien

• 1.Struktur:Einlagig (einfach), mehrschichtig (am häufigsten, wechselnde Werkstoffe), abgestuft (Refraktionsindexvariation für eine größere Bandbreite/Winkelleistung).

• 
  

• 2.Materialien:Dielektrische Stoffe (SiO2, MgF2, TiO2, Ta2O5, Nb2O5, ZnS, ZnSe) und Metalle (Al, Ag, Au, Cr) mit breiter Reflektion/Absorption.Stabilität, Stress, Kosten.

III. Konstruktionstheorie und Fertigung

• 1.Design-Theorie:Methoden: optische Eingangsmatching, Vektormethode, Computeroptimierung (Needle, genetischer Algorithmus) mit Software (TFCalc, Essential Macleod).

• 2.Verarbeitung:

  • Physikalische Dampfdeposition (PVD):

    • Thermische Verdunstung: Traditionelle, kostengünstigere Methode für mittlere/kleine Chargen.

    • Magnetron-Sputtering: Mainstream-High-End-Prozess mit dichten Schichten, guter Haftung, Einheitlichkeit und Wiederholgenauigkeit.

    • Ionstrahlsputtering: Höchste Präzision, beste Qualität (niedrige Streuung/Absorption, hohe LDT), teuer.

  • Chemische Dampfdeposition (CVD): seltener in der Optik.

  • Prozesssteuerung: Dickenüberwachung (optisch, Quarzkristall), Ablagerungsrate, Vakuum/Gasregelung, Temperatur, Sauberkeit.

IV. Schlüsselanwendungsstandards
Die Leistung muss strengen praktischen Anforderungen entsprechen:

1. 1.Spektralleistung:Genauigkeit der Wellenlänge des Zentrums/des Abschnitts, Bandbreite, Übertragung (Durchschnitt/Peak), Abschnittstiefe (OD-Wert, z. B. OD4 = Übertragung < 0,01%), Randsteilheit, Durchlaufbandwellen, Hintergrundunterdrückung.

2. 2.Optische Einheitlichkeit:Konsistenz über die Blende.

3. 3.Winkel Eigenschaften:Spektralverschiebung mit Winkel (blaue Verschiebung, Bandbreitenänderung).

4. 4.Polarisierungsmerkmale:Unterschied in der Reaktion auf die S/P-Polarisierung (kritisch bei schräger Inzidenz).

5. 5Oberflächenqualität:Oberflächenabschluss (Scratch-Dig, z. B. 60-40), Flachheit (z. B. λ/4), Wellenfrontverzerrung.

6. 6.Umweltstabilität:Temperaturverschiebung (ppm/°C), Feuchtigkeitsbeständigkeit (85°C/85% RH), mechanische Haltbarkeit (Adhäsion, Abrieb), chemische Beständigkeit, LDT (für Laseranwendungen hängt von der Wellenlänge/Impulsbreite ab).

7. 7.Substrat und Größe:Glasart (z. B. geschmolzenes Silizium, Saphir), Dicke, Abmessungen, Schrägform, klare Blende.

V. Anwendungen und Beschichtungsauswahl
Die Beschichtungstechnologie durchdringt alle optischen Felder:

• 1.Bildgebung und Fotografie:Linsen mit AR-Lösung,UV/IR-Schnittfilter,mit einer Breite von mehr als 20 mm, Farbfilter, Polarisatoren.

• 2. Anzeige:Farbfilter in LCD/OLED, dichroische Spiegel/Farbräder in Projektoren.

• 3Biomedizinische/Biowissenschaften:Fluoreszenzmikroskopie (Erregungs-/Emissionsfilter, Dichroik), Durchflusszytometer, Analysatoren.

• 4- Lasertechnik:Hohlraumspiegel, Linientrennfilter, Laserschutzbrille (hohe OD), harmonische Kristallbeschichtungen.

• 5- Spektroskopie:AR-Beschichtungen mit Gitter/Prismen;Bandpassfilterfür die Wellenlängenwahl; ND-Filter für die Intensitätskontrolle.

• 6.Maschinensicht/IndustrieinspektionFarb-/Polarisierungsfilter zur Kontrastverbesserung/Funktionserkennung.

• 7- Astronomie:Schmalbandfilter für Lichtverschmutzungsunterdrückung/spezifische Emissionsleitungen; Solarfilter (hohe Sicherheit).

• 8Kommunikation und Sensorik:DWDM-Filter in Glasfasern; Filterung in Glasfasersensoren.

• 9Sicherheit und Verteidigung:IR-AR-Beschichtungen für Wärmebildgebung; IR-Filter in Raketenschützen; Laserschutzfilter (hohe OD/LDT).