Az optika megvilágosodása

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. július 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

Az optika megvilágítása a lencsék , prizmák és más optikai alkatrészek felületkezelési technológiája , amely csökkenti a fény visszaverődését a levegővel szomszédos optikai felületekről . Ez lehetővé teszi az optikai rendszer fényáteresztésének növelését és a kép kontrasztjának növelését azáltal, hogy csökkenti az optikai rendszer zavaró hamis visszaverődését.

A legtöbb használt optikai rendszer, mint például a kamera- és videokamerák lencséi sok lencsét tartalmaznak, és az egyes üveg-levegő interfészekről való visszaverődés csökkenti az átvitt hasznos fényáramot. Reflexiós módszerek alkalmazása nélkül a többlencsés rendszerben az áteresztett fény intenzitásának csökkenése több tíz százalékot is elérhet. Ezért minden modern lencsében bevonatos optikát használnak.

Négy módja van a felületről való visszaverődési együttható csökkentésének , beleértve az optika megvilágítását:

Interferencia vékonyréteg bevonatok használatával .
A fénypolarizáció jelenségének felhasználása .
Az optikai felület mikrotexturális egyenetlenségeit adja meg.
Megvilágosodás a törésmutató gradiens változásával.

Főleg az optikai felületek interferencia-reflexiós bevonatait használják. Az ilyen bevonatoknál az optikai felületeket egy vagy több vékony filmréteggel vonják be, amelynek vastagsága a fény hullámhosszához hasonlítható. Ezeknek a rétegeknek a törésmutatója eltér az optikai rész anyagának törésmutatójától. A bevonat vastagságának és törésmutatójának megfelelő megválasztásával lehetőség nyílik egy vagy több, többrétegű bevonat esetén a fény hullámhosszának közel nullára való visszaverődési tényezőjére.

A tükröződést csökkentő felületi bevonatokat tükröződésgátló vagy antireflexív bevonatoknak is nevezik. Az ilyen bevonatokat nemcsak optikai rendszerekben használják, hanem más felületekről, például monitor képernyőkről származó zavaró visszaverődések csökkentésére is.

Reflexió két átlátszó adathordozó felületén

Amikor fény esik két különböző törésmutatójú átlátszó közeg közötti felületre , a fényáram részleges visszaverődése következik be a felületről. A visszaverődés mértékét a visszaverődési együttható jellemzi - a beeső fényből visszavert fény aránya, amelyet általában százalékban fejeznek ki. A reflexiós együtthatók azonosak mind az optikailag kevésbé sűrű közegből (alacsonyabb törésmutatójú közegből) beeső fénynél, mind az azonos beesési szögű fény fordított irányánál . függ a beesési szögtől, és általában a Fresnel-képletekkel fejezik ki . Egy adott esetben a normál beeséssel (azaz a felületre merőleges beeséssel, vagy ami megegyezik, a beesési szög nullával) a következő képlettel fejezzük ki: $n_{0}$ $n_{S}$ $R$ $R$ $R$

R=\left({\frac {n_{0}-n_{S}}{n_{0}+n_{S}}}\right)^{2}.

A képletből az következik, hogy minél jobban különbözik két közeg törésmutatója, annál nagyobb . Például a közönséges üvegnél ( ) levegőben ( ) az egyetlen üveg-levegő interfész 0,04 vagy 4% lenne . Amikor a fény áthalad egy törésmutatójú lemezen törésmutatójú környezetben , - két interfészen, például ablaküvegen keresztül, az üvegen belüli többszörös belső visszaverődések miatti teljes visszaverődési együttható megnő, és a következőképpen fejeződik ki: $R$ $n_{S}\approx 1{,}5$ $n_{0}\approx 1{,}0$ $R$ $n_{S},$ $n_{0},$ $R_{2}$

R_{2}={{2R} \over{1+R)).

Üveglemez esetében az utolsó képlet szerinti visszaverődési együttható ~ 7,7%, azaz a fénynek csak 92,3% -a halad át egy ilyen lemezen. Egy például 6 lencséből álló objektív esetében a fényáteresztési együttható lencsebevonat nélkül csak bonyolultabb optikai rendszerekben, például tengeralattjáró periszkópokban , az optikai részek száma sokkal nagyobb, és a fényáteresztési együttható az ilyen rendszerek a felvilágosodás használata nélkül elfogadhatatlanul alacsony értékre csökkennek. $0{,}923^{6}\approx 0{,}61.$

A visszaverődési együttható gyorsan csökken, amikor két közeg törésmutatója közeledik egymáshoz. Például a magnézium-fluorid (MgF) , amelyet széles körben használnak a tükröződés elleni védelemre, törésmutatója 1,38, ami a fénykorona üveggel való határfelületi reflexiós képességét körülbelül 1,1 %-os értéknek adja meg .

A Fresnel-képletekből következik, hogy a legkisebb reflexiós együtthatót érjük el két olyan közegtől, amelyeket egy harmadik közeg választ el, amelynek törésmutatója és a közbülső közeg vastagsága sokkal nagyobb, mint a fény hullámhossza (azaz az interferenciajelenségek figyelembevétele nélkül). ha az elválasztott közegek törésmutatóinak geometriai átlaga egyenlő: $n_{1}$ $n_{1}$

n_{1}={\sqrt {n_{0}n_{S))}.

Zavar megszüntetése

Az egyrétegű megvilágosodás elmélete

Az interferencia-megvilágítás fő gondolata az, hogy két interfészről visszaverődő hullámok antifázisban összeadódnak.

A növekvő koordináták irányában terjedő sík monokromatikus hullámot analitikusan a következő kifejezés írja le: $x$

A(x,\ t)=A_{0}\cos(\omega \ tk\ x),

hol a hullámszám , a hullámhossz ,

k={\frac {2\pi }{\lambda ))

\lambda

A_0

a hullám amplitúdója.

Visszavert hullám a film felületéről és a film-üveg határfelületről $A_{r1}(x,\t)$ $A_{r2}(x,\t):$

A_{r1}(x,\ t)=A_{0}R_{1}\cos(\omega \ t+k\ x),

A_{r2}(x,\ t)=A_{0}R_{2}\cos(\omega \ t+k\ x-2k_{I}d_{I}),

hol van a reflexiós együttható a filmről,

R_{1}

R_{2}

a fólia-üveg határfelületről való visszaverődési együttható, figyelembe véve a többszörös belső visszaverődést a filmben,

{\displaystyle d_{I))

- a film vastagsága, a 2-es tényező azt jelzi, hogy a fény két irányban halad át a filmen,

{\displaystyle k_{I))

- a hullámszám a filmben, mivel a hullámhossz 1-nél nagyobb törésmutatójú közegben kisebb, mint a levegőben vagy vákuumban mért hullámhossz, majd - a vákuumban lévő hullámhossz, - a filmben lévő hullámhossz.

k_{I}={\frac {2\pi n_{I}}{\lambda }}={2\pi }/{\lambda _{I)),

\lambda

\lambda _{I}=\lambda /n_{I}

A_{r2}(x,\ t)=A_{0}R_{2}\cos \left(\omega \ t+k\ x-{\frac {4\pi d_{I)){\ lambda _{I}}}\jobbra),

Ahhoz, hogy a két interfész fényének interferenciája kiolthassa a visszaverődést, először is szükség van , másodszor $A_{r1}(x,\ t)=-A_{r2}(x,\ t).$ $R_{1}=R_{2},~$ $\cos(\omega \ t+k\ x)=-\cos \left(\omega \ t+k\ x-{\frac {4\pi d_{I)){\lambda _{I} }}\jobb).$

Az első egyenlőség akkor érhető el, ha a külső közeg és a tükröződésgátló anyag, például az üveg törésmutatói, ill. A második egyenlőség akkor érhető el, ha a fény filmen való áthaladása okozta fáziseltolódás többszörös , azaz a koszinuszfüggvény periódusa, és az ilyen fáziseltolódás nem változtatja meg a koszinusz értékét, nem negatív. integer , honnan: $n_{I}={\sqrt {n_{0}\cdot n_{S))},\$ ${\displaystyle n_{0},\ n_{S))$ ${\frac {4\pi d_{I}}{\lambda _{I}}}},$ $\pi ,$ ${\frac {4\pi d_{I}}{\lambda _{I}}}=(\pi +2\pi N),~$ $2\pi$ $N$

d_{I}=\lambda _{I}(1/4+N/2),\

N=0,\ 1,\ 2,\ \dots ,

vagy

d_{I}=\lambda _{I}/4,\ 3\lambda _{I}/4,\ 5\lambda _{I}/4,\ \dots .

A fentiekből az is következik, hogy ha a film vastagsága a hullámhossz felének többszöröse, akkor a visszaverődési együttható növekszik. Ezért a hullámhosszok viszonylag széles tartományában a negyed hullámhosszú film a leghatékonyabb a reflexió ellen, mivel a szomszédos hullámhosszok fáziseltolódása kicsi a hullám térbeli periódusához képest. Például legyen egy hullámhosszra a másik hullámhosszra . Az első hullámhosszon egy adott vastagságú film antireflexiós, egy másik hullámhossznál pedig visszaverő. A hullámhosszok aránya: vagy csak 10%-kal térnek el egymástól . Az adott példában ezek például az 500 nm -es és az 550 nm -es hullámhosszak - szomszédos hullámhosszak a spektrum zöld részében. $d_{I}=\lambda _{I1}\cdot 11/4,$ $d_{I}=\lambda _{I2}\cdot 10/4.$ $\lambda _{I1}/\lambda _{I2}=11/10=1{,}1$

Vastag filmeknél a spektrális maximumok és minimumok szélességei szűkülnek, közelednek egymáshoz, és végül összeolvadnak, ahogy a filmvastagság tovább nő. Emiatt nem figyelhető meg interferencia vastag filmeknél fehér fényben, és a vastag filmek nem alkalmasak interferencia-reflexiós bevonatként.

Mivel a filmben a fény útjának hossza a beesési szögtől függ, ferde beesés esetén a reflexiós együttható minimuma eltolódik a rövidebb hullámhosszok felé, és ezzel egyidejűleg növekszik. Úgy tűnik, hogy a fény útjának hosszának növelése a filmben ferde beesés esetén a minimumot hosszabb hullámhosszok felé tolja el, de ez nem így van. A hullámfront és a film kölcsönhatásának finomabb megfontolása a minimum megfigyelt eltolódásához vezet a rövidebb hullámok felé, amint az [1] ábrán látható .

Egyrétegű negyedhullámú interferencia-reflexiós bevonatok

Az üveg környezete jellemzően az 1-hez nagyon közeli levegő törésmutatója, és a tükröződésgátló film törésmutatójának meg kell egyeznie a lencse optikai üvegének törésmutatójának négyzetgyökével.

A tükröződésgátló fólia hagyományos anyaga a magnézium-fluorid , amely viszonylag alacsony törésmutatóval és jó mechanikai tulajdonságokkal, korrózióállósággal rendelkezik. Ha egy törésmutatójú koronaüveget magnézium-fluoriddal vonnak be, a magnézium-fluorid réteg normál fénybeesés mellett körülbelül 4% -ról 1,5% -ra csökkentheti a visszaverődést . Körülbelül 1,9-es törésmutatójú tűzkőüvegen egy negyed hullámhosszú magnézium-fluorid film egy adott fényhullámhosszon közel nullára csökkentheti a visszaverődést. $(n=1{,}38)$ $(n=1{,}57)$

De az így bevont üveg fényvisszaverő képessége erősen függ a hullámhossztól, ami az egyrétegű megvilágítás fő hátránya. A minimális reflexiós képesség a filmanyag negyed hullámhosszának felel meg.

Az első bevonatos lencsékben a spektrum zöld részének sugarainak visszaverődési együtthatója csökkent (555 nm } - az emberi szem legnagyobb érzékenységének területe), így a lencsék tükröződése az ilyen lencsék lila vagy kékes-kék színűek (az úgynevezett "kék optika"). Ennek megfelelően egy ilyen lencse fényáteresztése maximális a spektrum zöld részén, és alacsonyabb a spektrum többi részén, ami némi hibához vezet a színvisszaadásban.

Most (2020) az egyrétegű tükröződésmentességet (fő előnye az alacsony költsége) csak olcsó optikai rendszerekben és lézeroptikában használják, amelyet szűk spektrális tartományban való működésre terveztek, és alapvetően nem igényelnek széles spektrumtartományban antireflexiót.

Kétrétegű megvilágosodás

Két antireflexiós rétegből áll, a külső törésmutatója alacsonyabb. Jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint az egyrétegű megvilágosodás szélesebb hullámhossz-tartományban.

Többrétegű megvilágosodás

Az egyrétegű tükröződésgátló bevonat hátránya, amely csak szűk spektrális tartományban biztosít tükröződést, többrétegű interferenciabevonatokkal küszöbölhető ki.

A többrétegű tükröződésgátló bevonat legalább három, különböző törésmutatójú, váltakozó anyagrétegből álló sorozat. Korábban úgy vélték, hogy 3-4 réteg elegendő a spektrum látható tartományához. Szinte minden gyártó modern többrétegű tükröződésgátló bevonata 6-8 rétegből áll, és alacsony reflexiós veszteség jellemzi a spektrum teljes látható tartományában. A fényképészeti és megfigyelési optikára alkalmazott többrétegű bevonat fő előnye a fényvisszaverő képesség jelentéktelen függése a látható spektrumon belüli hullámhossztól.

A többrétegű tükröződésgátló bevonat összetétele a tényleges tükröződésgátló rétegeken kívül általában segédrétegeket is tartalmaz - javítja az üveghez való tapadást, védő, hidrofób stb.

A többszörösen bevonatos lencsék tükröződése, amelyet a megvilágított terület spektrumán kívüli visszaverődés okoz, a zöld és a lila különböző árnyalataival rendelkezik, egészen halvány szürkés-zöldesig az utolsó gyártási évek lencséinél. De a fényesség színe nem jelzi a tükröződésgátló technológia minőségét.

Alkalmazási technológia és az interferenciabevonatok típusai

Az interferencia-reflexiós bevonatokat a következők különböztetik meg:

a rétegek száma szerint;
alkalmazási módok: maratás, oldatból való leválasztás, permetezés vákuumberendezésekben;
bevonatok összetétele: általában különféle kémiai elemek sói és oxidjai.

Történelmileg az első módszer a maratás volt, melynek során az üveg felületén szilícium -dioxid filmet alakítottak ki .

A megvilágosodás elnevezései a lencsék jelölésében

A többrétegű bevonat elfogadott nemzetközi megnevezése két MC ( eng. Multilayer Coating ) betűből áll, amelyeket általában a lencse neve elé írnak. Egyes cégek más megnevezéseket is használnak, például az Asahi Optical az SMC rövidítéssel látja el lencséit (az angol Super multi coating szóból ).

A Szovjetunióban a többrétegű bevonattal ellátott lencséket a nemzetközi szabványnak megfelelően "MC" betűkkel jelölték meg a név előtt, például "MS Helios-44 M". A 21. század elejére a többrétegű felvilágosodás vált mércévé, és már nem jelölték meg kifejezetten.

A többrétegű bevonattal ellátott optikát korábban mindenhol MS - M multi Layer , M multi Coating betűkkel jelölték (például MS Mir-47M 2,5 / 20 ) Az "MS" rövidítés általában háromrétegű megvilágosodást jelentett. Jelenleg ritka a többrétegű megvilágosodás speciális megjelölése, mivel ennek használata általánossá vált.

Néha léteznek „védett” megnevezései a különleges fajtáinak: SMC (Super Multi Coating, Pentax), HMC (Hyper Multi Coating, Hoya), MRC (Multi-Resistant Coating, B + W), SSC (Super Spectra Coating, Canon), SIC (Super Integrated Coating), Nano (Nikon), EBC (Electron Beam Coating, Fujinon/Fujifilm), T* (Zeiss), Multi-Coating (Leica), Achromatic Coating (Minolta) és mások.

A bevonatos optika kezelésének jellemzői

Az interferencia bevonattal ellátott modern bevonatos lencsék gondos kezelést igényelnek, mivel a lencséken lévő legvékonyabb tükröződésgátló filmek könnyen megsérülnek. A tükröződésgátló bevonat felületén lévő szennyeződések (zsír-, olajfoltok) rontják annak optikai tulajdonságait és rontják a képminőséget a megnövekedett visszaverődés és a szórt fényszóródás miatt . Ezenkívül a szennyeződés (beleértve az ujjlenyomatokat is) a tükröződésmentes bevonat tönkremeneteléhez vezethet. A modern tükröződésgátló bevonatok általában védő külső réteggel rendelkeznek, ami ellenállóbbá teszi őket a káros környezeti hatásokkal szemben.

Az interferencia megvilágosodás története

Az optika „megvilágosodásának” hatását az üveg természetes öregedése következtében véletlenül és egymástól függetlenül fedezték fel a különböző országok fotósai már a 20. század elején. Megfigyelték, hogy a több éve használatban lévő objektívek világosabb és kontrasztosabb képeket produkáltak a vadonatúj hasonló modellekhez képest. A kutatások eredményeként azt találták, hogy egyes fajták optikai üvegei nedves levegővel érintkezve hajlamosak arra, hogy vékony fém-oxid filmréteg képződjön a felületen, amelynek sói adalékolják az üveget. A „megvilágosodás” jelenségét az interferencia magyarázta . Egy ilyen film ipari előállítását először Harold Taylor ( eng. Harold Dennis Taylor ) kísérelte meg, aki 1904-ben szabadalmaztatta az üveg savakkal való maratásának módszerét. Ez a technológia azonban olyan megjósolhatatlan eredményeket hozott, hogy nem alkalmazták széles körben. Reprodukálható eredményeket csak 1936-ban ért el a Carl Zeiss kutatólaboratóriumának vezetője, Alexander Smakula , aki feltalálta az úgynevezett "fizikai megvilágosodást" [2] . A kívánt vastagságú és minőségű film ezzel a módszerrel jön létre magnézium- vagy kalcium-fluoridok vákuumban történő leválasztásával [3] .

Az Állami Optikai Intézetben a kémiai felvilágosítás egy másik módszerét javasolták – az etilén égéstermékei által végzett oxidációt oxigénfelesleggel .

Az 1960-as évek óta nagymolekuláris vegyületeken alapuló szerves filmeket használnak tükröződésgátló bevonatokhoz . A megvilágosodás több rétegben is alkalmazhatóvá vált, hatékonyságát nem csak egy hullámhossz-tartományban növelve , hanem széles választékban is, ami különösen fontos színes fényképezésnél/filmezésnél/videózásnál.

Körkörös polarizáció

Az ilyen tükröződésmentes bevonat működési elve a fény körkörös polarizációján alapul [4] [5] . A körkörös polarizátor egy hagyományos lineáris polarizátorból és egy negyedhullámú lemezből áll (a negyedhullámú lemezt nem szabad összetéveszteni a negyedhullámú interferenciaréteggel). A negyedhullámú lemez a rajta áthaladó síkpolarizált fényt körkörösen polarizált fénnyé, és fordítva, a körkörösen polarizált fényt síkpolarizált fénnyé alakítja. A külső polarizálatlan fény egy lineáris polarizátoron áthaladva sík polarizált fénnyé, majd negyedhullámú lemez után cirkulárisan polarizált fénnyé válik. Ez a felületről visszaverődő fény, amelyből a tükröződést ki kell küszöbölni, a kiralitást az ellenkezőjére változtatja, vagyis ha a körkörös polarizációjú fény forgásirányát a visszaverődés előtt az óramutató járásával megegyező irányba irányítottuk, akkor a visszaverődés után a forgásirány válik szemben. Ez a visszavert sugárzás, miután többször áthaladt a negyedhullámú lemezen, ismét sík polarizálttá válik, de polarizációs síkja a lineáris polarizátor mögött beeső fényhez képest 90 ° -kal elfordul, és ezért nem megy ki a síkpolarizátoron.

A körkörös polarizáció használata lehetővé teszi, hogy teljesen elnyomja a tükröződést a tükröződő felületeken, még a fémeken is. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy ha a beeső külső fény polarizálatlan, akkor a körpolarizátoron áthaladó fényáram intenzitása több mint kétszeresére csökken, ami korlátozza ennek az antireflexiós módszernek az optikai rendszerekben való alkalmazását.

A körkörös polarizációt alkalmazó tükröződéscsökkentést tükröződésmentes bevonatok létrehozására használják a monitor képernyőjén.

Texturált mikro-érdesség

A tükröződés csökkenthető a felület textúrájával, azaz kúp alakú diffúzorok vagy kétdimenziós barázdák létrehozásával, amelyek mérete fél hullámhosszúság nagyságrendű. Ezt a módszert a vadon élő állatok együtthatójának csökkentésére először néhány lepkefaj szemének tanulmányozása során fedezték fel. Az ilyen lepkék szemének a lencse szerepét betöltő szaruhártya külső felületét kúp alakú kiemelkedések hálózata borítja, amelyeket szaruhártya mellbimbónak neveznek, és amelyek általában legfeljebb 300 nm magasak és megközelítőleg azonos távolságra vannak őket. [6] Mivel a látható fény hullámhossza nagyobb, mint a kiemelkedések mérete, optikai tulajdonságaik hatékony közegközelítési módszerekkel írhatók le. E közelítés szerint a fény ugyanúgy terjed rajtuk, mintha egy egyenletesen és folyamatosan változó effektív permittivitású közegen keresztül terjedne. Ez viszont a szaruhártya visszaverődésének csökkenéséhez vezet, ami lehetővé teszi, hogy a lepkék jobban látnak a sötétben, és kevésbé láthatóak a ragadozók számára, mivel a rovarok szeméből visszaverődik a fény.

A texturált felület tükröződésgátló tulajdonságokat is mutat a textúra jellemző méreténél sokkal kisebb hullámhosszokon. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a texturált felületről kezdetben visszaverődő sugarak valószínűleg behatolnak a közegbe az egyenetlenségekből származó későbbi visszaverődések során. Ugyanakkor a felületi textúra olyan feltételeket hoz létre, amelyek mellett az átvitt sugár eltérhet a normál beeséstől, ami "az áteresztett fény összegabalyodásának" (eng. - light trapping ) hatásához vezet, amelyet például napelemeknél használnak .

A hosszú hullámhossz határban (a hullámhosszak jóval nagyobbak a textúra méreténél) a reflexió kiszámításához a hatékony közepes közelítési módszerek, a rövid hullámhossz határértékben (a hullámhosszak kisebbek a textúra méreténél) és a sugárkövetési módszerrel . a visszaverődés kiszámításához használható .

Abban az esetben, ha a hullámhossz összemérhető a textúra méretével, a visszaverődés csak hullámoptikai módszerekkel számítható ki , például a Maxwell-egyenletek numerikus megoldásával .

A texturált bevonatok tükröződésgátló tulajdonságait jól tanulmányozzák és leírják a szakirodalom széles hullámhossz-tartományra vonatkozóan [7] [8] .

Megvilágosodás törésmutató gradienssel

Az összes interferencia-reflexiós bevonat közös hátránya, hogy a visszaverődési együttható függ a fény beesési szögétől. Ez a hátrány kiküszöbölhető a törésmutató zökkenőmentes átmenetével a megvilágítandó anyagról a levegőre, azaz például a fénykorona üvegre, és a réteg vastagságának egyenletes változásával A törésmutatónak sokkal nagyobbnak kell lennie, mint a megvilágosodás spektrális tartományának hullámhossza. De mivel nincsenek 1-hez közeli törésmutatójú szilárd anyagok, a törésmutatót hatékony közegben kell megváltoztatni. Ennél a technológiánál az alapanyagból készült kúpos tűk „erdője” egy tükröződésmentes felületen jön létre, ezeknek a tűknek a hosszának jóval nagyobbnak kell lennie, mint a sugárzás hullámhossza, vastagságuk és távolságuk pedig a szórt fényszórás kiküszöbölése érdekében. sokkal kevesebb, mint ez a hossz. $n=1$ $n=1{,}52$

Az ilyen felület optikailag úgy viselkedik, mint egy törésmutató-gradiensű anyagréteggel borított felület - az úgynevezett hatékony optikai közeg . Az ilyen felületről való visszaverődési együttható nagyon kevéssé függ a sugárzás hullámhosszától és a beesési szögtől, és közel nulla.

A látható fényhullámokra ilyen bevonatokat még nem hoztak létre, de a spektrum közeli és távoli infravörös tartományaiban ilyen tűbevonatokat alakítanak ki egykristályos szilíciumon reaktív ionos maratással , az úgynevezett "fekete szilíciumot" kutatócsoport a Rensselaer Polytechnic Institute -ból . Az effektív törésmutató egy ilyen réteg felületén közel 1,05-nek bizonyult [9] [10] .

Ezek a bevonatok használhatók infravörös optika fényesebbé tételére, a szilícium napelemek hatékonyságának növelésére és más alkalmazásokban.

A felvilágosító technológia alkalmazása

Az optikai bevonatot (vagy tükröződésgátló bevonatot) sok olyan területen alkalmazzák, ahol a fény áthalad egy optikai elemen, és szükség van az intenzitásveszteség csökkentésére vagy a visszaverődés kiküszöbölésére. A leggyakoribb esetek a szemüveglencsék és a fényképezőgépek lencséi.

Korrekciós szemüveglencsék

A szemüveglencséket tükröződésgátló bevonattal látják el, mivel a tükröződés hiánya javítja a megjelenést és csökkenti a szem megerőltetését. Ez utóbbi különösen észrevehető éjszakai autóvezetéskor és számítógéppel végzett munka során. Ezenkívül a lencsén áthaladó több fény javítja a látásélességet. A tükröződésmentes lencsebevonatokat gyakran más típusú bevonatokkal kombinálják, például olyan bevonatokkal, amelyek védenek a víztől vagy a zsírtól.

Kamerák

A megvilágított lencséket fotó- és videokamerákkal szállítjuk . Ennek köszönhetően megnő az optikai rendszer fényáteresztő képessége és a kép kontrasztja a tükröződéscsökkentés miatt , azonban a szemüveggel ellentétben a lencse több lencséből áll.

Fotolitográfia a mikroelektronikai technológiában

A tükröződésgátló bevonatokat gyakran használják a fotolitográfiában a képminőség javítására azáltal, hogy kiküszöbölik a tükröződést a hordozó felületéről. A bevonat a fotoreziszt alá és fölé is felvihető , és lehetővé teszi az állóhullámok , a vékonyrétegek interferenciájának és a tükörvisszaverődés csökkentését [11] [12] .

Infravörös optika

Néhány infravörös tartományban használt optikai anyag nagyon magas törésmutatóval rendelkezik. Például a germánium törésmutatója közel 4,1. Az ilyen anyagok kötelező felvilágosítást igényelnek.

Lásd még

Nyílás

Források

↑ 1 2 3 Vékony filmek fizikája, 1967 .
↑ A fényképészeti lencse története, 1989 , p. 17.
↑ Általános fotós tanfolyam, 1987 , p. 19.
↑ HNCP körkörös polarizációs szűrő . www.visionteksystems.co.uk . Letöltve: 2020. május 7. Az eredetiből archiválva : 2020. február 23. (határozatlan)
↑ Információs kijelző . – Társadalom az információs megjelenítésért, 2006.
↑ Krjucskov M., Bilousov O.; Lehmann J., Fiebig M.; Katanajev V. (2020). „A Drosophila szaruhártya nanobevonatainak fordított és előre történő tervezése”. természet . 585 : 383–389. DOI : 10.1038/s41586-020-2707-9 .
↑ A. Deinega et. al. A fényvisszaverődés minimalizálása dielektromos texturált felületekről // JOSA A : folyóirat. - 2011. - 20. évf. 28 . - 770. o .
↑ Tükröződésmentes texturált bevonatok . Letöltve: 2012. április 6. Az eredetiből archiválva : 2012. május 30. (határozatlan)
↑ J.-Q. Xi, Martin F. Schubert, Jong Kyu Kim, E. Fred Schubert , Minfeng Chen, Shawn-Yu Lin, W. Liu, JA Smart. [3 1] // . - 2007. - S. 176-179. - doi : 10.1038/nphoton.2007.26 .
↑ Fred Schubert: Az új nanobevonat virtuális fekete lyuk a tükröződésekhez Archiválva : 2012. március 13. a Wayback Machine -nél . Physorg.com, 2007. március 1.
↑ Az alsó tükröződésgátló bevonatok megértése (angol) (hozzáférhetetlen hivatkozás) . Letöltve: 2015. június 1. Archiválva az eredetiből: 2012. április 25.
↑ Mégis, Siew Ing (2004). UFO-hiba vizsgálata DUV CAR és BARC folyamatokon . 5375 . SPIE. pp. 940-948. DOI : 10.1117/12.535034 . Archiválva az eredetiből , ekkor: 2017-06-02 . Letöltve: 2012-06-25 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )

Irodalom

Vékony filmek fizikája. A kutatás és a műszaki alkalmazások jelenlegi állása. / Szerk. Hassa G. és Tuna R. E .. - M . : Mir, 1967. - T. T. 2 .. - 396 s: ill. (Orosz)
Yashtold-Govorko V.A. Fényképezés és feldolgozás. Lövés, képletek, kifejezések, receptek. - 4., rövidítés - M . : Művészet, 1977.
Brekhovskikh L. M. Hullámok réteges médiában. - 2, add hozzá. és javítva - M . : Nauka, 1973. - 343 p.
Fomin A. V. § 5. Fényképészeti lencsék // A fotózás általános tanfolyama / T. P. Buldakova. - 3. - M . : "Legprombytizdat", 1987. - S. 12-25. — 256 p. — 50.000 példány.
Rudolph Kingslake. A fotólencse története = A Photography Lens története . - Rochester, New York: Academic Press, 1989. - 334 p. — ISBN 0-12-408640-3 .