Optički premaz

Optički premaz

Optički premaz je tanki sloj ili slojevi materijala naneseni na optički element, poput leće ili zrcala, koji mijenja način na koji optički element reflektira i propušta svjetlost.Jedna vrsta optičkog premaza je antirefleksni premaz, koji smanjuje neželjenu refleksiju s površina, a obično se koristi na naočalama i lećama fotoaparata.Druga vrsta je visoko reflektirajući premaz, koji se može koristiti za proizvodnju ogledala koja reflektiraju više od 99,99% svjetlosti.Složenije optičke prevlake koje pokazuju veću refleksiju na određenim valnim duljinama i antirefleksiju na većim rasponima omogućuju proizvodnju dikroičnih filtara tankog filma.

Vrsta premaza

Krivulje refleksije u odnosu na valne duljine pri normalnom upadu za metalna zrcala od aluminija (Al), srebra (Ag) i zlata (Au).

Najjednostavnije optičke prevlake su tanki metalni slojevi, kao što je aluminij, koji se talože na staklenu podlogu kako bi oblikovali staklenu površinu, proces koji se naziva posrebrivanje.Upotrijebljeni metal određuje svojstva refleksije ogledala;aluminij je najjeftiniji i najčešći premaz, koji daje približno 88%–92% refleksije u vidljivom spektru.Skuplje je srebro, koje ima 95%-99% refleksije čak iu dalekom infracrvenom području, ali ima smanjenu refleksiju (<90%) u plavom i ultraljubičastom području spektra.Najskuplje je zlato koje je puno infracrveno.Nudi izvrsnu (98%–99%) refleksiju, ali ograničenu refleksiju na valnim duljinama manjim od 550 nm, što rezultira karakterističnom zlatnom bojom.

Kontroliranjem debljine i gustoće metalnog premaza, refleksija se može smanjiti i površinska propusnost povećati, što rezultira polusrebrnim zrcalom.Ponekad se koriste kao "jednosmjerna zrcala".

Druga glavna vrsta optičkog premaza je dielektrični premaz (to jest, upotreba materijala s različitim indeksima loma kao supstrata).Sastoje se od tankih slojeva materijala, kao što su magnezijev fluorid, kalcijev fluorid i različiti metalni oksidi, koji se talože na optičke podloge.Pažljivim odabirom preciznog sastava, debljine i broja ovih slojeva, reflektivnost i propusnost premaza mogu se podesiti da proizvedu gotovo bilo koje željeno svojstvo.Koeficijent refleksije površine može se smanjiti ispod 0,2%, što rezultira antirefleksnim (AR) premazom.Nasuprot tome, kod premaza visoke refleksije (HR), refleksivnost se može povećati na više od 99,99%.Razina refleksije također se može podesiti na određenu vrijednost, na primjer, kako bi se proizvelo zrcalo koje reflektira 90% u određenim rasponima valnih duljina i propušta 10% svjetlosti koja pada na njega.Takva se zrcala obično koriste kao izlazni spojnici u razdjelnicima snopa i laserima.Alternativno, premaz se može oblikovati tako da ogledalo reflektira samo uski pojas valnih duljina, stvarajući optički filtar.

Raznovrsnost dielektričnih premaza dovela je do njihove upotrebe u mnogim znanstvenim optičkim instrumentima kao što su laseri, optički mikroskopi, refraktorski teleskopi i interferometri, kao i potrošačkim uređajima kao što su dalekozori, naočale i fotografske leće.

Dielektrični slojevi ponekad se nanose preko metalnih filmova kako bi se dobio zaštitni sloj (kao što je silicijev dioksid na aluminiju) ili kako bi se povećala refleksija metalnog filma.Kombinacije metala i dielektrika također se koriste za stvaranje naprednih premaza koji se ne mogu proizvesti ni na koji drugi način.Primjer je takozvano "savršeno zrcalo", koje pokazuje visoku (ali nesavršenu) refleksiju s neobično niskom osjetljivošću na valnu duljinu, kut i polarizaciju.