Eine optische Beschichtung besteht aus einer oder mehreren dünnen Materialschichten, die auf einer optischen Komponente oder einem Substrat wie einer Linse oder einem Spiegel abgeschieden werden und die Art und Weise verändern, wie die Optik Licht reflektiert und durchlässt. Eine beliebte Art der optischen Beschichtung ist eine Antireflexionsbeschichtung (AR), die unerwünschte Reflexionen von Oberflächen reduziert und häufig auf Brillen verwendet wird, sunglasses_cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_und Fotoobjektive. Eine andere Art ist die hochreflektierende Beschichtung, mit der Spiegel hergestellt werden können, die mehr als 99,99 % des auf sie fallenden Lichts reflektieren. Komplexere optische Beschichtungen zeigen jedoch über einen gewissen Wellenlängenbereich eine hohe Reflexion und über einen anderen Bereich eine Antireflexion, die in der Herstellung dichroitischer optischer Dünnschichtfilter verwendet werden kann.

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Die einfachsten optischen Beschichtungen sind dünne Metallschichten wie Aluminium, die auf Glassubstrate aufgebracht werden, um Spiegeloberflächen herzustellen. Das verwendete Metall bestimmt die Reflexionseigenschaften des Spiegels; Aluminium ist die billigste und am häufigsten verwendete Beschichtung und ergibt ein Reflexionsvermögen von etwa 88 % bis 92 % über das sichtbare Spektrum. Teurer ist Silber, das selbst bis ins ferne Infrarot eine Reflektivität von 95%-99% aufweist, aber in den blauen und ultravioletten Spektralbereichen unter abnehmender Reflektivität (<90%) leidet. Am teuersten ist Gold, das im gesamten Infrarotbereich ein hervorragendes Reflexionsvermögen (98 % bis 99 %), aber ein begrenztes Reflexionsvermögen bei Wellenlängen unter 550 nm bietet, was zu der typischen Goldfarbe führt.

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Durch Steuerung der Dicke und Dichte von Metallbeschichtungen ist es möglich, das Reflexionsvermögen zu verringern und die Transmission der optischen Oberfläche zu erhöhen, was zu einem halbversilberten Spiegel führt. Diese werden manchmal als "Einwegspiegel" verwendet. 

 

Die andere Hauptart der optischen Beschichtung ist die dielektrische Beschichtung (dh die Verwendung von Materialien mit einem anderen Brechungsindex als das Substrat). Diese sind aus dünnen Materialschichten wie Magnesiumfluorid, Kalziumfluorid und verschiedenen Metalloxiden aufgebaut, die auf dem optischen Substrat abgeschieden werden. Durch sorgfältige Auswahl der genauen Zusammensetzung, Dicke und Anzahl dieser Schichten ist es möglich, das Reflexionsvermögen und die Durchlässigkeit der Beschichtung maßzuschneidern, um nahezu jede gewünschte Eigenschaft zu erzeugen. Reflexionskoeffizienten von Oberflächen von weniger als 0,2 % können erreicht werden, wodurch eine Antireflexions(AR)-Beschichtung erzeugt wird. Umgekehrt kann das Reflexionsvermögen auf mehr als 99,99 % erhöht werden, wodurch eine hochreflektierende (HR) Beschichtung erzeugt wird. Der Reflexionsgrad kann auch auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, um beispielsweise einen Spiegel herzustellen, der über einen bestimmten Wellenlängenbereich 80 % des auf ihn fallenden Lichts reflektiert und 90 % durchlässt. Solche Spiegel können Strahlteiler genannt werden und als Ausgangskoppler in Lasern verwendet werden. Alternativ kann die Beschichtung so gestaltet werden , dass der Spiegel Licht nur in einem schmalen Wellenlängenband reflektiert, wodurch ein optischer Filter entsteht.

 

Die Vielseitigkeit von dielektrischen Beschichtungen führt zu ihrer Verwendung in vielen wissenschaftlichen und industriellen optischen Instrumenten (wie Lasern, optischen Mikroskopen, Refraktoren und Interferometern) sowie Verbrauchergeräten wie Ferngläsern, Brillen und Fotoobjektiven.

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Dielektrische Schichten werden häufig auf Metallfilme aufgebracht, entweder um eine Schutzschicht bereitzustellen (wie bei Siliziumdioxid über Aluminium) oder um das Reflexionsvermögen des Metallfilms zu verbessern. Kombinationen aus Metall und Dielektrikum werden auch verwendet, um fortschrittliche Beschichtungen herzustellen, die auf andere Weise nicht hergestellt werden können. Ein Beispiel ist der sogenannte "perfekte Spiegel", der eine hohe (aber nicht perfekte) Reflexion mit ungewöhnlich geringer Empfindlichkeit gegenüber Wellenlänge, Winkel und Polarisation aufweist.

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Das Entwerfen von optischen Beschichtungen erfordert spezielles Fachwissen und Erfahrung. Es gibt eine Reihe von Softwareprogrammen, die von unseren Designern für optische Beschichtungen verwendet werden. Kontaktieren Sie uns für alle Projekte, die das Design, das Testen, die Fehlerbehebung oder die Forschung und Entwicklung von Beschichtungen betreffen.

 

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