光学涂层

产品介绍

光学涂层

光学涂层被广泛用于改变玻璃表面的反射率，从眼镜到高功率激光应用。该页面将概述LAYERTEC经常使用的三种主要涂层技术。

子类别介绍介电层和金属涂层背后的物理原理，以及将金属层和介电层组合在一起的可能性。

热和电子束蒸发

热和电子束蒸发是生产光学涂层的常用技术。LAYERTEC主要将这些技术用于UV涂层。蒸发源安装在蒸发室的底部。它们包含涂层材料，该涂层材料通过电子枪（电子束蒸发）或电阻加热（热蒸发）加热。加热方法取决于材料特性（例如熔点）和光学规格。

将基板安装在蒸发室顶部的旋转基板支架上。为了确保涂层的均匀性，必须旋转基板。根据基材和涂层的不同，必须将基材加热到150–400°C。这提供了低吸收损失和涂层对基材的良好粘附性。离子枪用于获得更紧凑的层。

蒸发涂层的性能

成膜颗粒的能量非常低（〜1eV）。因此，必须通过加热基材来提高颗粒的迁移率。然而，蒸发涂层的堆积密度相对较低，并且这些层通常包含微晶。这导致相对较高的杂散光损耗（取决于波长，大约为百分之一到百分之一）。

此外，取决于温度和湿度，来自大气的水可以扩散到涂层中和从涂层中扩散出去。这导致反射带的偏移量约为波长的1.5％。然而，蒸发的涂层具有高的激光损伤阈值，并广泛用于激光器和其他光学设备中。

溅镀

通常，术语“溅射”代表通过离子轰击从固体中提取颗粒（原子，离子或分子）。离子朝目标加速并与目标原子碰撞。原始离子以及反冲的粒子穿过材料移动，并与其他原子a.s.o碰撞。大多数离子和反冲原子保留在材料中，但是通过多次碰撞过程，一定比例的反冲原子向表面散射。这些颗粒离开目标，然后可以移动到基材上并形成薄膜。

磁控溅射

上述离子是通过在靶材前面燃烧的气体放电传递的。它可以通过直流电压（DC溅射）或通过交流电压（RF溅射）来激励。在直流溅射的情况下，靶是高纯度金属（例如钛）的盘。对于RF溅射，还可以将介电化合物（例如二氧化钛）用作靶。将反应性气体（例如氧气）添加到气体排放物中导致形成相应的化合物（例如氧化物）。

LAYERTEC已开发出用于光学镀膜的磁控溅射技术，从实验室技术到非常高效的工业流程，都能生产出具有出色性能的镀膜，尤其是在VIS和NIR光谱范围内。我们最大的磁控溅射工厂可以涂覆直径最大为500mm的基材。

离子束溅射

该技术使用单独的离子源来生成离子。为了避免污染，现代IBS工厂使用了射频源。在大多数情况下，反应气体（氧气）也由离子源提供。这导致颗粒更好的反应性和更紧密的层。

磁控溅射和离子束溅射之间的主要区别在于，离子产生，靶材和衬底在IBS工艺中*分离，而在磁控溅射工艺中它们彼此非常接近。

溅射涂层的性能

由于成膜颗粒的动能高（〜10 eV），即迁移率高，因此溅射层表现出：

Ø无定形微观结构

Ø高包装密度（接近散装材料）

结果是：

Ø杂散光损耗低

Ø光学参数的高热和气候稳定性

Ø较高的激光诱导损伤阈值

Ø高机械稳定性

无需外部加热即可生产出具有最小吸收率的氧化物层。

熔融涂层

蒸发示意图（左右蒸发器）和支撑离子枪（中间）

磁控管溅射原理图：气体放电产生的离子被加速到目标（顶部），并在其中产生涂层颗粒。

离子束溅射：来自沉积源（中间）的离子被加速到目标（右）。溅射的颗粒在基板上凝结（顶部）。第二个离子源（左）协助该过程。