Acoperire optică

Acoperire optică

Un strat optic este un strat subțire sau straturi de material depuse pe un element optic, cum ar fi o lentilă sau o oglindă, care schimbă modul în care elementul optic reflectă și transmite lumina.Un tip de acoperire optică este un strat anti-reflex, care reduce reflexiile nedorite de la suprafețe, utilizate în mod obișnuit pe ochelari de vedere și lentilele camerei.Un alt tip este un strat foarte reflectorizant, care poate fi folosit pentru a produce oglinzi care reflectă mai mult de 99,99% din lumină.Acoperirile optice mai complexe care prezintă reflectanță mai mare la anumite lungimi de undă și antireflexie la intervale mai lungi permit producerea de filtre dicroice cu peliculă subțire.

Tip de acoperire

Curbe de reflecție față de lungime de undă la incidență normală pentru oglinzile metalice din aluminiu (Al), argint (Ag) și auriu (Au)

Cele mai simple acoperiri optice sunt straturi subțiri de metal, cum ar fi aluminiul, care sunt depuse pe un substrat de sticlă pentru a forma suprafața de sticlă, proces numit argint.Metalul folosit determină proprietățile reflectorizante ale oglinzii;aluminiul este cel mai ieftin și cel mai comun strat de acoperire, oferind aproximativ 88%-92% reflectanță în spectrul vizibil.Mai scump este argintul, care are 95%–99% reflectanță chiar și în infraroșu îndepărtat, dar are reflectanță redusă (<90%) în regiunile spectrale albastre și ultraviolete.Cel mai scump este aurul, care este infraroșu complet.Oferă o reflexie excelentă (98%–99%), dar o reflectare limitată la lungimi de undă mai mici de 550 nm, rezultând o culoare aurie distinctivă.

Prin controlul grosimii și densității acoperirii metalice, reflectivitatea poate fi redusă și transmisia suprafeței poate fi crescută, rezultând o oglindă semi-argintie.Acestea sunt uneori folosite ca „oglinzi unidirecționale”.

Un alt tip major de acoperire optică este acoperirea dielectrică (adică utilizarea de materiale cu indici diferiți de refracție ca substrat).Acestea constau din straturi subțiri de materiale, cum ar fi fluorura de magneziu, fluorura de calciu și diverși oxizi de metal, care sunt depuse pe substraturi optice.Alegând cu atenție compoziția precisă, grosimea și numărul acestor straturi, reflectivitatea și transmitanța acoperirii pot fi reglate pentru a produce aproape orice proprietate dorită.Coeficientul de reflexie al suprafeței poate fi redus sub 0,2%, rezultând o acoperire antireflex (AR).În schimb, în ​​cazul acoperirilor cu reflexie ridicată (HR), reflectivitatea poate fi crescută la mai mult de 99,99%.Nivelul de reflectivitate poate fi, de asemenea, ajustat la o anumită valoare, de exemplu, pentru a produce o oglindă care reflectă 90% în anumite intervale de lungimi de undă și transmite 10% din lumina care cade asupra ei.Astfel de oglinzi sunt utilizate în mod obișnuit ca cuple de ieșire în divizoare de fascicul și lasere.Alternativ, acoperirea poate fi proiectată astfel încât oglinda să reflecte doar o bandă îngustă de lungimi de undă, creând un filtru optic.

Versatilitatea acoperirilor dielectrice a condus la utilizarea lor în multe instrumente optice științifice, cum ar fi lasere, microscoape optice, telescoape refractoare și interferometre, precum și dispozitive de consum, cum ar fi binocluri, ochelari de vedere și lentile fotografice.

Straturile dielectrice sunt uneori aplicate peste folii metalice pentru a oferi un strat protector (cum ar fi dioxidul de siliciu pe aluminiu) sau pentru a crește reflectivitatea filmului metalic.Combinațiile de metal și dielectrice sunt, de asemenea, folosite pentru a crea acoperiri avansate care nu pot fi produse în alt mod.Un exemplu este așa-numita „oglindă perfectă”, care prezintă o reflexie mare (dar imperfectă) cu o sensibilitate neobișnuit de scăzută la lungimea de undă, unghi și polarizare.