光學(xué)涂層

產(chǎn)品介紹

光學(xué)涂層

光學(xué)涂層被廣泛用于改變玻璃表面的反射率，從眼鏡到高功率激光應(yīng)用。該頁(yè)面將概述LAYERTEC經(jīng)常使用的三種主要涂層技術(shù)。

子類別介紹介電層和金屬涂層背后的物理原理，以及將金屬層和介電層組合在一起的可能性。

熱和電子束蒸發(fā)

熱和電子束蒸發(fā)是生產(chǎn)光學(xué)涂層的常用技術(shù)。LAYERTEC主要將這些技術(shù)用于UV涂層。蒸發(fā)源安裝在蒸發(fā)室的底部。它們包含涂層材料，該涂層材料通過(guò)電子槍（電子束蒸發(fā)）或電阻加熱（熱蒸發(fā)）加熱。加熱方法取決于材料特性（例如熔點(diǎn)）和光學(xué)規(guī)格。

將基板安裝在蒸發(fā)室頂部的旋轉(zhuǎn)基板支架上。為了確保涂層的均勻性，必須旋轉(zhuǎn)基板。根據(jù)基材和涂層的不同，必須將基材加熱到150–400°C。這提供了低吸收損失和涂層對(duì)基材的良好粘附性。離子槍用于獲得更緊湊的層。

蒸發(fā)涂層的性能

成膜顆粒的能量非常低（?1eV）。因此，必須通過(guò)加熱基材來(lái)提高顆粒的遷移率。然而，蒸發(fā)涂層的堆積密度相對(duì)較低，并且這些層通常包含微晶。這導(dǎo)致相對(duì)較高的雜散光損耗（取決于波長(zhǎng)，大約為百分之一到百分之一）。

此外，取決于溫度和濕度，來(lái)自大氣的水可以擴(kuò)散到涂層中和從涂層中擴(kuò)散出去。這導(dǎo)致反射帶的偏移量約為波長(zhǎng)的1.5％。然而，蒸發(fā)的涂層具有高的激光損傷閾值，并廣泛用于激光器和其他光學(xué)設(shè)備中。

濺鍍

通常，術(shù)語(yǔ)“濺射”代表通過(guò)離子轟擊從固體中提取顆粒（原子，離子或分子）。離子朝目標(biāo)加速并與目標(biāo)原子碰撞。原始離子以及反沖的粒子穿過(guò)材料移動(dòng)，并與其他原子a.s.o碰撞。大多數(shù)離子和反沖原子保留在材料中，但是通過(guò)多次碰撞過(guò)程，一定比例的反沖原子向表面散射。這些顆粒離開(kāi)目標(biāo)，然后可以移動(dòng)到基材上并形成薄膜。

磁控濺射

上述離子是通過(guò)在靶材前面燃燒的氣體放電傳遞的。它可以通過(guò)直流電壓（DC濺射）或通過(guò)交流電壓（RF濺射）來(lái)激勵(lì)。在直流濺射的情況下，靶是高純度金屬（例如鈦）的盤(pán)。對(duì)于RF濺射，還可以將介電化合物（例如二氧化鈦）用作靶。將反應(yīng)性氣體（例如氧氣）添加到氣體排放物中導(dǎo)致形成相應(yīng)的化合物（例如氧化物）。

LAYERTEC已開(kāi)發(fā)出用于光學(xué)鍍膜的磁控濺射技術(shù)，從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到非常高效的工業(yè)流程，都能生產(chǎn)出具有出色性能的鍍膜，尤其是在VIS和NIR光譜范圍內(nèi)。我們最大的磁控濺射工廠可以涂覆直徑最大為500mm的基材。

離子束濺射

該技術(shù)使用單獨(dú)的離子源來(lái)生成離子。為了避免污染，現(xiàn)代IBS工廠使用了射頻源。在大多數(shù)情況下，反應(yīng)氣體（氧氣）也由離子源提供。這導(dǎo)致顆粒更好的反應(yīng)性和更緊密的層。

磁控濺射和離子束濺射之間的主要區(qū)別在于，離子產(chǎn)生，靶材和襯底在IBS工藝中*分離，而在磁控濺射工藝中它們彼此非常接近。

濺射涂層的性能

由于成膜顆粒的動(dòng)能高（?10 eV），即遷移率高，因此濺射層表現(xiàn)出：

Ø無(wú)定形微觀結(jié)構(gòu)

Ø高包裝密度（接近散裝材料）

結(jié)果是：

Ø雜散光損耗低

Ø光學(xué)參數(shù)的高熱和氣候穩(wěn)定性

Ø較高的激光誘導(dǎo)損傷閾值

Ø高機(jī)械穩(wěn)定性

無(wú)需外部加熱即可生產(chǎn)出具有最小吸收率的氧化物層。

熔融涂層

蒸發(fā)示意圖（左右蒸發(fā)器）和支撐離子槍（中間）

磁控管濺射原理圖：氣體放電產(chǎn)生的離子被加速到目標(biāo)（頂部），并在其中產(chǎn)生涂層顆粒。

離子束濺射：來(lái)自沉積源（中間）的離子被加速到目標(biāo)（右）。濺射的顆粒在基板上凝結(jié)（頂部）。第二個(gè)離子源（左）協(xié)助該過(guò)程。