光學涂層

產品介紹

光學涂層

光學涂層被廣泛用于改變玻璃表面的反射率，從眼鏡到高功率激光應用。該頁面將概述LAYERTEC經常使用的三種主要涂層技術。

子類別介紹介電層和金屬涂層背后的物理原理，以及將金屬層和介電層組合在一起的可能性。

熱和電子束蒸發

熱和電子束蒸發是生產光學涂層的常用技術。LAYERTEC主要將這些技術用于UV涂層。蒸發源安裝在蒸發室的底部。它們包含涂層材料，該涂層材料通過電子槍（電子束蒸發）或電阻加熱（熱蒸發）加熱。加熱方法取決于材料特性（例如熔點）和光學規格。

將基板安裝在蒸發室頂部的旋轉基板支架上。為了確保涂層的均勻性，必須旋轉基板。根據基材和涂層的不同，必須將基材加熱到150–400°C。這提供了低吸收損失和涂層對基材的良好粘附性。離子槍用于獲得更緊湊的層。

蒸發涂層的性能

成膜顆粒的能量非常低（?1eV）。因此，必須通過加熱基材來提高顆粒的遷移率。然而，蒸發涂層的堆積密度相對較低，并且這些層通常包含微晶。這導致相對較高的雜散光損耗（取決于波長，大約為百分之一到百分之一）。

此外，取決于溫度和濕度，來自大氣的水可以擴散到涂層中和從涂層中擴散出去。這導致反射帶的偏移量約為波長的1.5％。然而，蒸發的涂層具有高的激光損傷閾值，并廣泛用于激光器和其他光學設備中。

濺鍍

通常，術語“濺射”代表通過離子轟擊從固體中提取顆粒（原子，離子或分子）。離子朝目標加速并與目標原子碰撞。原始離子以及反沖的粒子穿過材料移動，并與其他原子a.s.o碰撞。大多數離子和反沖原子保留在材料中，但是通過多次碰撞過程，一定比例的反沖原子向表面散射。這些顆粒離開目標，然后可以移動到基材上并形成薄膜。

磁控濺射

上述離子是通過在靶材前面燃燒的氣體放電傳遞的。它可以通過直流電壓（DC濺射）或通過交流電壓（RF濺射）來激勵。在直流濺射的情況下，靶是高純度金屬（例如鈦）的盤。對于RF濺射，還可以將介電化合物（例如二氧化鈦）用作靶。將反應性氣體（例如氧氣）添加到氣體排放物中導致形成相應的化合物（例如氧化物）。

LAYERTEC已開發出用于光學鍍膜的磁控濺射技術，從實驗室技術到非常高效的工業流程，都能生產出具有出色性能的鍍膜，尤其是在VIS和NIR光譜范圍內。我們最大的磁控濺射工廠可以涂覆直徑最大為500mm的基材。

離子束濺射

該技術使用單獨的離子源來生成離子。為了避免污染，現代IBS工廠使用了射頻源。在大多數情況下，反應氣體（氧氣）也由離子源提供。這導致顆粒更好的反應性和更緊密的層。

磁控濺射和離子束濺射之間的主要區別在于，離子產生，靶材和襯底在IBS工藝中*分離，而在磁控濺射工藝中它們彼此非常接近。

濺射涂層的性能

由于成膜顆粒的動能高（?10 eV），即遷移率高，因此濺射層表現出：

Ø無定形微觀結構

Ø高包裝密度（接近散裝材料）

結果是：

Ø雜散光損耗低

Ø光學參數的高熱和氣候穩定性

Ø較高的激光誘導損傷閾值

Ø高機械穩定性

無需外部加熱即可生產出具有最小吸收率的氧化物層。

熔融涂層

蒸發示意圖（左右蒸發器）和支撐離子槍（中間）

磁控管濺射原理圖：氣體放電產生的離子被加速到目標（頂部），并在其中產生涂層顆粒。

離子束濺射：來自沉積源（中間）的離子被加速到目標（右）。濺射的顆粒在基板上凝結（頂部）。第二個離子源（左）協助該過程。