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文檔簡介

1、為了減少表面反射光.最簡單的途徑是在玻璃表面上鍍一層低折射率的薄膜.單層堪遂驟的矢雎國如圖2-1所示,在界面1和2上的振幅反射系數為氣和r2:從矢量圖上可以看到,舍振幅矢量r隨著ri和r2之間的夾角而變化.合矢量端點的軌跡為一圓周.當膜 層的光學厚度為某一波長的四分之一時,則兩個矢量的方向完全相反,合矢量成為最小.冗一也I, 刀=己這時如果矢量的模相等,則對該波長而言,兩個矢量將完全抵消,出現零反射率.欲使| = |七|,則有:如果 n0=1,則有 ni=sqr(n2),目此,理想的單層增遺膜的條件是,膜層的光學厚度為四分之一波長.其折射率為入射介質和基片折射率 乘積的平方根。在可見區,使用得

2、最普遍的是折射率為1.62左右的冕脾玻璃.理想的增透膜的折射率為1.28,但是至今 能利用的薄膜的最低折射率是1.38(氟化鎂).這雖然不很理想,但也得到了相當的改進.非理想情形的最 低反射率,也可以用特征矩陣簡單地算出.對于中心波長:因而:當n2=1.52,氣=1.38, n0=1時,由上式可得最低反射率為1%,即對于折射率為1.52的玻璃,鍍單層氟化 鎂后,中心波長的反射率從4.2%為降至1.3%為左右.整個可見區平均反射率約為1.5%.同樣可計算出, 對于折射率為1.65的基片,中心波長的表面反射從6%降至0.5%左右,可見區的平均反射率約為0.96%.顯 然,愈是接近于滿足n1=sqr

3、(n2)的條件的折射率較高的玻璃,中心波長的增透效果愈顯著.圖2-2顯示對于不同基片材料的單層氟化鎂減反射膜的分光反射率曲線。以上僅僅考慮了垂直入射的情 況.在傾斜入射時,情況與上述相類似,只是膜層的有救厚度減小了,因而最低反射的渡長更短些.同時應該用更普遍的修正導納來代替折射率.由于P-分量和S-分量的修正導 納不同,所以偏振效應是一目了然的.計算表明,對于不大于石50浦勺入射角,反射率隨入射角的增加可以 忽略。單層增透膜的出現,在歷史上是一個重大的進展。直至夸天仍廣泛地用來滿足一些簡單的用途。但是它存 在著兩個主要的缺陷,首先,對太多數應用來說,剩余反射還顯得太高;此外,從未鍍膜表面反射的

4、光線, 在色彩上仍保持中性,而從鍍膜表面反射的光線就不然(見圖2-2),破壞了色的平衡.其結果是不可能作 出良好的色彩還原,同時也必然還存在光斑幻象.因而不可能有良好的描寫性能.作為變焦距鏡頭,超廣 角鏡頭。太相對孔徑等新型透鏡系統中的鍍層,那更是不能符合要求的然而基本上有兩個途徑可以提高草層膜的性髓,即:采用變折射率的所謂非均勻膜,它的折射率隨著厚度的增加呈連續的變化,或者采 用幾層折射率不同的均勻薄膜椅成增遘膜,即所謂多層增透膜.變折射率減反射膜的最新產品作了報道,介紹在玻璃表面上用化學蝕刻方法制各折射率連續變化的耐久的 干涉膜.在波長從0.35u到2.5u范圍內,能有效地消除玻璃表面的反

5、射,使從8%左右(兩個表面)減少到 小于0.5%.這種方法是利用了堿性硼硅酸鹽中的相分離現象,采用合理的熱處理條件,堿性硼硅酸鹽相應地分離成兩 個玻璃相.一個相中二氧化硅濃度高達96%左右,即不可溶解的濃二氧化硅相;另一個相中氧化硼濃度較 高,即可溶解的低二氧化硅相.這個可溶解的相,用許多材料(包括大多數無機酸)能夠很容易地溶解,留下氧化硅含量高的相作為多孔骨架的表面薄膜。由于這種薄膜的多孔性和毛細孔尺寸小 (半徑小于40A),所以其有效折射率比凝聚的二氧化硅薄膜的折射率低得多。這種多孔薄膜的折射率梯度, 在利用相分離和化學蝕刻方法時是容易控制的.利用這種獨特的拄術制備的微孔性薄膜,不僅在寬光譜范 圍內有低的反射率,而且具有驚人的耐久力。這種薄膜在太

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