Anvendelsesprincippet for optisk belægningsteknologi forklares detaljeret

Anvendelsesprincippet for optisk belægningsteknologi forklares detaljeret

Optisk film er allestedsnærværende i vores liv, fra præcision og optisk udstyr, displayudstyr til anvendelse af optisk film i dagligdagen; F.eks. Kan briller, digitale kameraer, forskellige husholdningsapparater eller forfalskningsteknologi på pengesedler alle kaldes udvidelser af optisk tynd filmteknologi. Uden optisk tynd filmteknologi som grundlag for udvikling, vil moderne fotoelektrisk, kommunikations- eller laserteknologi ikke være i stand til at gøre fremskridt, hvilket også viser betydningen af optisk tynd filmteknologisk forskning og udvikling. I dag bringer vi dig anvendelsesprincippet for optisk belægning.

O ne. Definition af optisk tynd film

Optisk tynd film defineres som: involveret i processen med udbredelsesvejen af lys, fastgjort til den optiske enhedstykkelse tynd og ensartet dielektrisk film på lagets overflade, gennem den lagdelte medium membranlagreflektion, gennem skud (passbook) og polariseringskarakteristika, for at opnå det, vi ønsker i en eller flere bølgelængder af lys inden for omfanget af alt gennem al lysreflektion eller polarisationsseparation og så videre forskellige former for lys.

Optisk film henviser til fremstilling eller belægning af en eller flere dielektriske film eller metalfilm eller en kombination af de to slags film på optiske elementer eller uafhængige underlag for at ændre transmissionsegenskaber for lysbølger, herunder transmission, reflektion, absorption, spredning , polarisering og faseændringer af lys. Derfor kan transmissionen og reflektiviteten af overfladen af elementet med forskellige bølgebånd justeres gennem korrekt design, og lyset med forskellige polarisationsplaner kan have forskellige karakteristika.

Generelt er de optiske filmproduktionsmetoder hovedsageligt opdelt i tør og våd produktionsproces. Den såkaldte tørtype betyder, at der ikke forekommer nogen væske i hele processen. F.eks. Er vakuumfordampning at opvarme det faste råmateriale med elektrisk energi i et vakuummiljø. Efter sublimering i gas klæber den til overfladen af et fast underlag for at afslutte belægningsforarbejdning. Se det guld, som pryder BRUGER i det daglige liv, sølv eller emballeringsfilmen, der har en metallisk kvalitativ følelse, det er det produkt, der fremstiller med tør type belægningsmidler. Men i praktiske produktionshensyn er tørbelægningspåføring mindre end vådcoating. Vådcoating den generelle praksis er at have en række funktionelle komponenter blandet til flydende belægning, belægning i forskellige behandlingsmetoder på underlaget og derefter fremstille flydende belægning tørre hærdningsprodukter.

TO. Membraninterferensprincippet

1. Fluktuationen af lys

I 1860'erne udviklede den amerikanske fysiker maxwell teorien om elektromagnetisme. Han påpegede, at lys var en slags elektromagnetisk bølge, hvilket gjorde teorien om bølgebevægelse ganske perfekt.

Fra bølgepartikeldualiteten af lys er lys- og radiobølger, røntgenstråler, elektromagnetiske bølger, men deres frekvens er forskellig. Forholdet mellem bølgelængden af den elektromagnetiske bølgelamda, frekvens u og forplantningshastigheden V er:

V = λu

Da elektromagnetiske bølger med forskellige frekvenser kører med samme hastighed i et vakuum, har de forskellige bølgelængder med forskellige frekvenser. Højfrekvente bølgelængder er korte, lavfrekvente bølgelængder er lange. Til sammenligning kan radiobølger, infrarøde, synlige, ultraviolette, røntgenstråler og gammastråler arrangeres i et spektrum, der kaldes elektromagnetisk spektrum.

I det elektromagnetiske spektrum er den længste bølgelængde radiobølger, der er opdelt i langbølge, mellembølge, kortbølge, ultrashortbølge og mikrobølgeovn osv. Derefter er infrarøde, synlige og ultraviolette, som samlet kaldes lysstråling. Af alle elektromagnetiske bølger kan kun synligt lys ses af det menneskelige øje. Synligt lys, med bølgelængder fra 0,76 til 0,40 mikron, udgør kun en lille brøkdel af det elektromagnetiske spektrum. Igen røntgenstråler. Bølgen med den korteste bølgelængde er y ray.

Da lys er en slags elektromagnetisk bølge, skal det vise dets egenskaber - interferens, diffraktion, polarisering osv.

2. Membraninterferens

Filmen kan være et gennemsigtigt fast stof, flydende eller et tyndt lag gas klemt mellem to glasstykker. Det indfaldende lys reflekteres af filmens øverste overflade for at få den første lysstråle, det brydede lys reflekteres af filmens nedre overflade, og det brydede lys ved den øverste overflade for at få den anden lysstråle. Disse to bjælker er på den samme side af filmen og adskilt af den samme tilfældige vibration, som er sammenhængende lys og hører til fraktioneret amplitude-interferens. Hvis lyskilden er en udvidet lyskilde (plan lyskilde), kan interferensen kun observeres i det specifikke overlappende område af de to kohærente bjælker, så det er lokal interferens. For en plan tynd film med to parallelle overflader lokaliseres interferensfronterne uendeligt og observeres i billedets fokale plan ved hjælp af en konvergent linse. For den kileformede tynde film er interferensfronterne lokaliseret nær den tynde film.

Det er bevist ved hjælp af eksperimenter og teorier, at kun når to serier af lysbølger har visse relationer, kan der frembringes interferensrammer, og disse relationer kaldes sammenhængende betingelser. Kohærensbetingelserne for tynde film inkluderer tre punkter: hyppigheden af to lysbølger er den samme; Strålebølger vibrerer i samme retning; Faseforskellen mellem de to lysbølger forbliver konstant.

Den optiske stedsforskelformel for tynd filminterferens med to sammenhængende lys er:

Δ = ntcos (α) ± λ / 2

Hvor n er filmens brydningsindeks; T er filmens tykkelse på hændelsesstedet; Alfa er brydningsvinklen i filmen; Lambda / 2 er en yderligere optisk stedsforskel forårsaget af reflektionen af to sammenhængende lysstråler ved to forskellige grænseflader, den ene lys tæt til lys tæt, den anden lys tæt til lys tæt. Princippet om tyndfilmsinterferens er vidt brugt til inspektion af optisk overflade, præcis måling af lille vinkel eller linearitet, klargøring af anti-reflektionsfilm og interferensfilter osv.

Lys er lysbevægelsestilstand for atomer eller molekyler ændrer stråling, hvert lys fra atomer eller molekyler hver gang, kun en kort søjle, varighed på ca. 1 milliard sekunder for lyskilden til to uafhængige, forstyrrer de tre betingelser, især den samme fase eller fasekonstant denne betingelse er ikke let at imødekomme, så to uafhængige generelle lyskilder kan ikke udgøre en sammenhængende lyskilde. Endvidere forstyrrer selv lys fra forskellige dele af den samme kilde, da de kommer fra forskellige atomer eller molekyler, normalt ikke.

Tre. Optisk film karakteristisk klassificering

De vigtigste optiske tynde filmapparater inkluderer reflektionsfilm, anti-reflektionsfilm, polarisationsfilm, interferensfilter og spektroskop osv. De har været vidt brugt i national økonomi og nationalt forsvarskonstruktion og har været mere og mere opmærksomme af videnskab og teknologi. arbejdere. For eksempel kan tabet af lysflux af kompleks optisk linse reduceres ti gange ved anvendelse af anti-reflektionsfilm. Lasereffekten kan multipliceres med det høje reflektorfilmforhold. Effektiviteten og stabiliteten af siliciumcelle kan forbedres ved anvendelse af optisk film.

Den enkleste optiske filmmodel er en glat, isotropisk, ensartet dielektrisk film. I dette tilfælde kan de optiske egenskaber ved optiske film undersøges med teorien om interferens af lys. Når en plan bølge af monokromatisk lys indtræder på den optiske film, forekommer der flere reflektioner og refraktioner på dens to overflader. Retningen af reflekteret lys og brydet lys er givet af reflektionsloven og brydningsloven, og amplituden af reflekteret fotosyntetisk brydet lys bestemmes af Fresnel-formlen.

Optiske film kan klassificeres i reflekterende film, anti-reflektionsfilm / anti-reflektionsfilm, filter, polarisator / polarisatorfilm, kompensationsfilm / faseforskelleplade, justeringsfilm, diffusionsfilm / film, lysende film / prisme film / kondensorfilm, skyggefilm / sort / hvidt klæbemiddel osv. De relaterede derivater inkluderer beskyttelsesfilm af optisk kvalitet, vinduesfilm osv

Optiske film er kendetegnet ved glat overflade og geometrisk opdeling af grænsefladen mellem filmlagene. Filmens brydningsindeks kan hoppe ved grænsefladen, men det er kontinuerligt i filmen. Det kan være gennemsigtigt medium eller absorberende medium; Det kan være ensartet i normal retning, eller det kan være uensartet i normal retning. Den praktiske anvendelse af filmen er meget mere kompleks end den ideelle film. Dette skyldes: under fremstillingen afviger filmens optiske og fysiske egenskaber fra bulkmaterialet, og overfladen og grænsefladen er ru, hvilket fører til den diffuse reflektion af bjælken; Diffusionsgrænseflade dannes ved gensidig gennemtrængning mellem filmlag. På grund af filmens vækst, struktur og stress dannes filmens anisotropi. Membranen har komplekse tidseffekter.

Refleksfilm kan generelt opdeles i to kategorier, den ene er metalreflekterende film, den ene er alle dielektriske reflekterende film. Der er desuden metal dielektriske reflekterende film, der kombinerer de to for at øge reflektiviteten af optiske overflader.

Generelt har metaller en højere udryddelseskoefficient. Når lysstrålen rammer metaloverfladen fra luften, nedbrydes lysamplituden, der kommer ind i metallet, hurtigt, så lysenergien, der kommer ind i metalindretningen, falder tilsvarende, mens den reflekterede lysenergi øges. Jo større udryddelseskoefficienten er, jo hurtigere henfaldes lysamplituden, og jo mindre lysenergi der kommer ind i metallet, jo højere er refleksionsevnen. Folk vælger altid metallet med høj udryddelseskoefficient og stabil optisk egenskab som metalfilmmateriale. I det ultraviolette område, der almindeligvis er brugt, tyndt metal er aluminium, i det synlige område, der almindeligvis anvendes aluminium og sølv, i det infrarøde område, der almindeligvis anvendes guld, sølv og kobber, derudover fremstiller chrom og platin også ofte noget specielt filmmembranmateriale. Da aluminium, sølv, kobber og andre materialer i luften let oxiderer og reducerer ydelsen, så skal den dielektriske film beskyttes. Almindeligt anvendte beskyttende filmmaterialer er siliciumoxid, magnesiumfluorid, siliciumdioxid, aluminiumoxid osv.

Fordelene ved metalrefleksfilm er enkel forberedelsesproces og et bredt bølgelængdeområde. Ulempen er, at lystabet er stort, refleksionsevnen kan ikke være særlig høj. For yderligere at forbedre reflektionsevnen af metalreflektionsfilmen kan vi tilføje flere lag af dielektrisk lag med en bestemt tykkelse på ydersiden af filmen for at danne den dielektriske metalreflektionsfilm. Det skal påpeges, at emissionsfilmen fra dielektrisk metal øger reflektiviteten af en bestemt bølgelængde (eller et vist bølgeregion), men ødelægger karakteristikken for neutral reflektion af metalfilm.

IKS PVD ， optisk belægningsmaskine, OPT-2700, flere detaljer, kontakt: iks.pvd@foxmail.com