Optiskais pārklājums

Optiskais pārklājums

Optiskais pārklājums ir plāns materiāla slānis vai slāņi, kas uzklāti uz optiskā elementa, piemēram, lēcas vai spoguļa, kas maina veidu, kā optiskais elements atstaro un pārraida gaismu.Viens no optiskā pārklājuma veidiem ir pretatstarojošs pārklājums, kas samazina nevēlamus atstarojumus no virsmām, ko parasti izmanto uz brillēm un kameru lēcām.Cits veids ir ļoti atstarojošs pārklājums, ko var izmantot, lai ražotu spoguļus, kas atstaro vairāk nekā 99,99% gaismas.Sarežģītāki optiskie pārklājumi, kuriem ir lielāka atstarošana noteiktos viļņu garumos un pretatstarošanās garākos diapazonos, ļauj ražot dihromiskus plānslāņa filtrus.

Pārklājuma veids

Alumīnija (Al), sudraba (Ag) un zelta (Au) metāla spoguļu atstarošanās un viļņa garuma līknes normālā biežumā

Vienkāršākie optiskie pārklājumi ir plāni metāla slāņi, piemēram, alumīnijs, kas tiek uzklāti uz stikla pamatnes, veidojot stikla virsmu. Šo procesu sauc par sudrabošanu.Izmantotais metāls nosaka spoguļa atstarojošās īpašības;alumīnijs ir lētākais un visizplatītākais pārklājums, kas nodrošina aptuveni 88–92% atstarošanas koeficientu redzamajā spektrā.Dārgāks ir sudrabs, kuram ir 95–99% atstarošanas spēja pat tālajā infrasarkanajā starā, bet zilajā un ultravioletajā spektra apgabalā ir samazināta atstarošana (<90%).Visdārgākais ir zelts, kas ir pilns infrasarkanais.Piedāvā izcilu (98%–99%) atstarošanos, bet ierobežotu atstarošanos pie viļņu garumiem, kas mazāki par 550 nm, tādējādi iegūstot raksturīgu zeltainu krāsu.

Kontrolējot metāla pārklājuma biezumu un blīvumu, var samazināt atstarošanas spējas un palielināt virsmas caurlaidību, kā rezultātā tiek iegūts pussudraba spogulis.Tos dažreiz izmanto kā "vienvirziena spoguļus".

Vēl viens nozīmīgs optiskā pārklājuma veids ir dielektriskais pārklājums (tas ir, materiālu ar dažādiem refrakcijas koeficientiem izmantošana kā substrāts).Tie sastāv no plāniem materiālu slāņiem, piemēram, magnija fluorīda, kalcija fluorīda un dažādiem metālu oksīdiem, kas tiek nogulsnēti uz optiskajiem substrātiem.Rūpīgi izvēloties precīzu šo slāņu sastāvu, biezumu un skaitu, pārklājuma atstarošanas spējas un caurlaidība var tikt noregulēta, lai radītu praktiski jebkuru vēlamo īpašību.Virsmas atstarošanas koeficientu var samazināt zem 0,2%, kā rezultātā tiek iegūts pretatstarojošs (AR) pārklājums.Turpretim ar augstas atstarošanas (HR) pārklājumiem atstarošanas spēju var palielināt līdz vairāk nekā 99,99%.Atstarošanas līmeni var noregulēt arī uz noteiktu vērtību, piemēram, lai izveidotu spoguli, kas atstaro 90% noteiktos viļņu garuma diapazonos un pārraida 10% no gaismas, kas uz to krīt.Šādus spoguļus parasti izmanto kā izejas savienotājus staru sadalītājos un lāzeros.Alternatīvi pārklājumu var veidot tā, lai spogulis atspoguļotu tikai šauru viļņu garumu joslu, radot optisko filtru.

Dielektrisko pārklājumu daudzpusība ir ļāvusi tos izmantot daudzos zinātniskos optiskos instrumentos, piemēram, lāzeros, optiskajos mikroskopos, refraktora teleskopos un interferometros, kā arī patērētāju ierīcēs, piemēram, binokļos, brillēs un fotoobjektīvos.

Dažreiz uz metāla plēvēm tiek uzklāti dielektriskie slāņi, lai nodrošinātu aizsargslāni (piemēram, silīcija dioksīds uz alumīnija) vai palielinātu metāla plēves atstarošanas spēju.Metāla un dielektriskās kombinācijas tiek izmantotas arī, lai izveidotu progresīvus pārklājumus, kurus nevar izgatavot citādi.Piemērs ir tā sauktais "perfekts spogulis", kam ir augsts (bet nepilnīgs) atstarojums ar neparasti zemu jutību pret viļņa garumu, leņķi un polarizāciju.