产业知识
镀膜是透过光学干涉机制来控制光的反射与穿透。当两束光线沿着一致的路径传播且它们的相位匹配,波峰的空间位置也匹配,则会结合创造出更大的波振幅。当光束不同相位(180度偏移),在重叠的部分会在所有的波峰处导致消减效应进而让结合的波振幅减弱。这些效应分别称为建设性干涉以及破坏性干涉。
蒸发沉积
蒸发沉积期间,真空腔内的靶材会利用加热或电子束撞击而蒸发。产生的蒸气会凝结在光学基材表面上,蒸发过程中须精准控制加热、真空压力、基材定位和旋转,才能形成指定厚度的均匀光学涂层。蒸发作用的属性相对温和,会使涂层较松散或形成多孔。这些松散的涂层受吸水性的影响,会改变各层的有效折射率,进而导致效能下降。 蒸发涂层可用离子束辅助沉积加以强化,将离子束引导至基材表面。这样可以增加靶材在表面上的附着力,创造密度更高、更稳固且应力更强的涂层。
离子助镀(IAD)
蒸发源或溅镀源旁边,另外加一个独立的离子源(ion
source),蒸发源可以是热电阻蒸发源、电子枪蒸发源或其他方式蒸发源,溅镀源可为磁控溅镀或离子束助镀。
离子束离子助镀(Ion-beam
Assisted Deposition. IAD)具有许多优点,薄膜在沉积过程中若动能不足则膜质不密、空隙多,加热烘烤或离子束离子助镀,可使薄膜光谱性特别稳定
吸水性减少折射率提高粗糙度降低但是离子源之能量(电压及电流)也不能太大,如果过大会对成长膜做深入撞击或把离子气体(如氩气)陷入膜层中,以致膜折射率反而会下降,均匀性也会变差。
AR是Anti-Reflection(抗反射)的缩写,是指透过镀膜技术将玻璃表面的反光减少,进而增加整体光谱穿透率。
一般来说,光线在通过透明玻璃时会产生到两次反射,一次是表面受光面的反射,另一面是玻璃内部的反射。早期的玻璃工艺是物理方式将玻璃表面变粗糙以减少反射,但表面粗糙的玻璃是会让光学解析度下降,在光学滤镜的产品上,大多数的专业厂商会采用镀膜的方式,德国蔡司(Zeiss)品牌的T镀膜就是AR镀膜技术而知名的,这是起源于二次大战时期,为了让德国军队的的望远镜与瞄具镜片不会因为反光而被敌人发现,军方所发展的先进技术,现今则是应用在工业上来增加玻璃穿透度,在2000年的手机市场技术竞争下,也在逐步发展出更多制造高穿透玻璃萤幕的技术。
基本的AR镀膜技术,能够让单面玻璃减少4%左右的反射率,因此双面镀膜的玻璃即可减少8%的反射率,换言之,穿透率也就增加了8%(如下图所示),制作精良的光学镜头都会做双面AR镀膜,以提高镜片的穿透率。
夜视镜目前常被应用于广泛的民用设备上,夜视镜最早的起源于军用后来慢慢的军转民之后,衍生出各种夜视镜产品,比如:镭射夜视镜、打猎用夜视镜、户外用夜视镜、航道船舶监控用夜视镜、森林防火用夜视镜等多种类的红外夜视镜。
这些夜视镜设备中多种产品采用的光学滤光片一般为:808nm滤光片、850nm滤光片、940nm滤光片紫外线是指阳光中波长10nm至400nm 的光线,可分为UVA(紫外线A,波长320~400nm)、UVB(波长280~320nm)、UVC(波长100~280nm)。 UVA致癌性最强,造成晒红及晒伤的程度为UVB的1000倍。 UVC可被臭氧层所阻隔。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基,导致细胞膜的过氧化反应,使黑色素细胞产生更多的黑色素,并往上分布到表皮角质层,造成黑色斑点。紫外线可以说是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的最大元凶。
为了要隔离紫外线可以选择LP430nm长波通滤光片,此种滤光片把紫外波段的光可以控制到OD3以上,平均透过率只有0.01%。然后可见光波段可正常通过,不影响正常的视觉。
使用强度大于90μW/cm2的紫外线照射冠状病毒30分钟,可以杀灭病毒。
利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(去氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上,利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水,将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。
目前UVC-LED光源可以发射波长260nm~300nm波段的纯紫外线,配合紫外线滤光片可以替代传统紫外消毒器中的传统汞灯,无臭氧无重金属泄露风险。
主要原理是条码透过光学元件,如CCD感应器,光晶体等,利用光明暗特性,于条码上扫瞄过时,期间依黑白线条所产生的光的强度不同,因而可将光信号转换成数位信号。
可搭配 620nm、635nm、650nm等滤光片配套使用,并且提供对应的异形加工铝膜高反镜片配套使用。二氧化碳雷射器1964年发明,是世界上最早的气体雷射源,也是目前使用最广泛的工业用镭射。目前世界上功率最高的雷射源就是使用二氧化碳气体。另外,二氧化碳雷射器的效率非常高,能源的转化率达到20%。二氧化碳镭射器发出的镭射波长为940nm~1064nm,属于红外线。
二氧化碳雷射源内的气体并非纯二氧化碳,通常会混合氮气或氦气,由于应用的不同气体的配比而有所改变。
民用领域:因为二氧化碳雷射能达到的功率非常高,经常用来做工业的切割机,而低功率的雷射器常常用来雕刻。
军用领域:由于大气层对红外线的吸收能力很弱,因此常被用来做镭射武器。光学镀膜是由薄膜层的组合构成并在光学系统裡建构出干涉效应来增加穿透或反射特性。光学镀膜的性能取决于膜层数、每一层的厚度,以及在膜层介面的折射率差。许多常用的镀膜种类均用于精密光学中,包括抗反射,高反射(镜),分光镜以及滤光片镀膜如短通、长通和陷波滤光片。