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透過率
定義與測量原理:透過率是指光線透過光學鍍膜元件后,出射光通量與入射光通量之比。通常使用分光光度計來測量。分光光度計可以產生不同波長的光,照射到鍍膜元件上,然后在另一側透過的光強度,通過比較入射光和透過光的強度,就能計算出不同波長下的透過率。例如,對于一個用于相機鏡頭的增透膜,在可見光范圍內(400 - 700nm),透過率越高,說明鏡頭對光線的利用效率越高,成像越明亮清晰。
應用場景要求:在光學成像系統(tǒng)如相機鏡頭、顯微鏡物鏡等中,要求在可見光波段有較高的透過率,一般希望達到 90% 以上,以減少光線損失,提高成像質量。在光通信領域的光纖耦合器等元件中,特定波長(如 1310nm 和 1550nm)的透過率要達到很高的水平,通常在 95% - 99% 左右,以保證信號的傳輸。
反射率
定義與測量原理:反射率是指反射光通量與入射光通量之比。測量反射率可以使用反射計,它通過向鍍膜元件表面發(fā)射已知強度的光,然后測量反射光的強度來計算反射率。對于高精度的反射率測量,還會采用積分球來收集反射光,以確保測量的準確性。例如,在激光反射鏡的鍍膜中,反射率是一個關鍵指標,高反射率的鍍膜可以使激光在反射鏡之間多次反射而損失較少的能量。
應用場景要求:在激光應用領域,如激光諧振腔中的反射鏡,要求在激光波長處具有極高的反射率,一般在 99% 以上,以保證激光的振蕩。在光學儀器的抗反射鍍膜中,則希望反射率盡可能低,在某些波段可能要求反射率低于 1%,以減少雜散光和反射損失。
吸收率
定義與測量原理:吸收率是指被光學元件吸收的光通量與入射光通量之比。根據能量守恒定律,吸收率等于 1 減去透過率和反射率之和??梢酝ㄟ^測量透過率和反射率后間接計算得到吸收率,也可以使用量熱法等特殊方法直接測量。例如,在一些用于高能量激光系統(tǒng)的光學元件中,需要考慮鍍膜的吸收情況,因為過高的吸收可能導致元件溫度升高,損壞。
應用場景要求:在高功率激光系統(tǒng)中,要求光學鍍膜的吸收率盡可能低,以避免因吸收過多能量而產生熱透鏡效應或損壞光學元件。對于一些對溫度的光學儀器,如紅外熱成像儀中的光學元件,也需要控制鍍膜的吸收率,以防止因吸收熱量而影響儀器的性能。
偏振特性
定義與測量原理:光學鍍膜后的元件可能會對光的偏振態(tài)產生影響,包括改變偏振方向和偏振度??梢允褂闷裼媮頊y量光在通過鍍膜元件前后的偏振態(tài)變化。例如,在一些光學干涉儀和偏振光顯微鏡中,需要控制光的偏振態(tài),因此對鍍膜后的偏振特性有嚴格要求。
應用場景要求:在偏光顯微鏡中,用于觀察具有雙折射性質的材料,要求光學鍍膜能夠保持或準確改變光的偏振態(tài),以實現(xiàn)對材料微觀結構的清晰觀察。在光纖通信中的偏振控制器等元件中,鍍膜后的偏振特性也需要滿足特定的要求,以保證信號的正確傳輸和處理。
光學均勻性
定義與測量原理:光學均勻性是指鍍膜在整個光學元件表面上光學性能的一致性??梢酝ㄟ^掃描式的光學測量設備,在元件表面不同位置測量透過率、反射率等光學性能指標,然后比較這些指標的差異來評估光學均勻性。例如,對于大面積的光學窗口,如天文望遠鏡的觀測窗口,光學均勻性差可能導致成像質量下降,出現(xiàn)像差和色差等問題。
應用場景要求:在大面積光學元件(如大屏幕投影設備的投影鏡頭、太陽能聚光鏡等)和高精度光學儀器(如光刻機的光學鏡頭)中,對光學均勻性要求極高。一般要求在整個元件表面,透過率、反射率等光學性能的變化在很小的范圍內,例如,透過率的變化不超過 ±1%。
光譜選擇性
定義與測量原理:光譜選擇性是指鍍膜元件對不同波長的光具有不同的光學性能,如在某些波長范圍內有高透過率,而在其他波長范圍內有高反射率。通過分光光度計在較寬的波長范圍內測量透過率或反射率曲線,可以評估光譜選擇性。例如,在光學濾光片的鍍膜中,通過設計鍍膜的材料和厚度,使濾光片能夠選擇性地透過或反射特定波長的光。
應用場景要求:在光譜分析儀器(如光譜儀)中,需要使用具有特定光譜選擇性的光學鍍膜元件來分離和不同波長的光。在光學防偽領域,也會利用具有特殊光譜選擇性的鍍膜來制作防偽標識,通過在特定波長下顯示或隱藏圖案來實現(xiàn)防偽功能。