光學(xué)薄膜前沿，Frontiers of Optical Coatings

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摘要：AR Coating 中文稱做增透膜或抗反射膜，蔡司公司曾在上世紀(jì)30年代就提出了增透膜的概念，那它到底是個什么鬼？是如何運(yùn)作的呢？且跟小編往下看。

卡爾·蔡司股份公司（Carl Zeiss AG）是一家制造光學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)測量儀器和醫(yī)療設(shè)備的德國企業(yè)。它由卡爾·蔡司 (Carl Zeiss) 、恩斯特·卡爾·阿貝 (Ernst Karl Abbe) 和奧托·肖特 (Otto Schott) 于1846年在耶拿 (Jena) 建立。公司的名稱就來源于它的創(chuàng)始人之一的德國光學(xué)家卡爾·蔡司。

卡爾.蔡司集團(tuán)目前主營半導(dǎo)體技術(shù)、醫(yī)療系統(tǒng)、顯微鏡、工業(yè)測量技術(shù)、電子光學(xué)系統(tǒng)、消費(fèi)光學(xué)產(chǎn)品等六大產(chǎn)品，增透膜的概念就是蔡司公司在上世紀(jì)30年代提出的。

 

利用光的干涉原理，減少光學(xué)元件表面的反射損失，在其表面鍍層透明介質(zhì)薄膜,這種薄膜就叫增透膜，蔡司公司的第一代單層增透膜就是藍(lán)膜。

蔡司公司在鏡片表面鍍一層氟化鎂 mgf2，厚度是可見光中間波段波長的四分之一，這樣一來中間波段剛好可以被全部透射，不過可見光邊緣波段的光線沒辦法全部透射，還有殘存反射，在藍(lán)色波段反射比較強(qiáng)烈，所以我們看到的這種鍍膜呈現(xiàn)藍(lán)色反光，俗稱藍(lán)膜。藍(lán)膜的平均反射率大約是1.5%，這種鍍膜是第一代增透膜，因為只有一層鍍膜，也叫單層膜。

▲保羅棱鏡望遠(yuǎn)鏡

當(dāng)光線從空氣中射入到鏡片表面，或者從鏡片內(nèi)部射出到空氣中，都會發(fā)生反射導(dǎo)致光線損失，如果不鍍增透膜，每次反射大約會損失5%的能量，而一架保羅棱鏡望遠(yuǎn)鏡的一側(cè)鏡筒，內(nèi)部大約有10個空氣接觸面，這樣一來大約50%的能量被損耗了（嚴(yán)格算法是1-（1-5%）的10次方，而且沒考慮光線通過鏡片內(nèi)部時的吸收），導(dǎo)致成像昏暗對比度低。

增透膜的原理是把光當(dāng)成一種波來考慮的，因為光波和機(jī)械波一樣也具有干涉的性質(zhì)。 在鏡頭前面涂上一層增透膜(一般是'氟化鈣',微溶于水),如果膜的厚度等于紅光（注意：這里說的是紅光）在增透膜中波長的四分之一時,那么在這層膜的兩側(cè)反射回去的紅光就會發(fā)生干涉,從而相互抵消,你在鏡頭前將看不到一點(diǎn)反光,因為這束紅光已經(jīng)全部穿過鏡頭了。在理論作用上來說與增反膜恰好相反 。

增反膜是用光疏到光密有半波損失,然后薄膜片的厚度為λ/4n,這樣來回就二分之一個波長,加上半波損失,就回去一個波長,兩個相干相長,就可以增加反射的能量,根據(jù)能量守恒,這樣就可以減少在透射過程的能量損失,一般兩層透鏡作用不明顯,一般采用多層膜,最強(qiáng)可以達(dá)到99%。而光學(xué)鏡頭為減少透光量，增加反射光，通常要鍍增反膜。

     

一個增強(qiáng)反光效果,一個增強(qiáng)光透過它的能力

AR Coating 中文稱做增透膜或抗反射膜，AR Coating 技術(shù)是利用光干涉原理在各種基材表面沉積一層或多層耐米級抑制反射的藥材產(chǎn)品。主要應(yīng)用于各類鏡頭、面版、手機(jī)面版、車載面板等所需防反射光學(xué)涂層，AR Coating 后的基材可使畫面更鮮艷清晰。