2016-10-23 11:30:46

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减反射膜,又称增透膜,它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。

基本信息

  • 中文名

    减反射膜

  • 作    用

    减少或消除系统的杂散光。

  • 功    能

    减少平面镜等光学表面的反射光

  • 又    称

    增透膜

目录

折叠 编辑本段 简介

减反射膜又称增透膜,它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。

最简单的增透膜是单层膜,它是镀在光学零件光学表面上的一层折射率较低的薄膜。如果膜层的光学厚度是某一波长的四分之一,相邻两束光的光程差恰好为π,即振动方向相反,叠加的结果使光学表面对该波长的反射光减少。适当选择膜层折射率,这时光学表面的反射光可以完全消除。

一般情况下,采用单层增透膜很难达到理想的增透效果,为了在单波长实现零反射,或在较宽的光谱区达到好的增透效果,往往采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。

减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜,因此,它至今仍是光学薄膜技术中重要的研究课题,研究的重点是寻找新材料,设计新膜系,改进淀积工艺,使之用最少的层数,最简单、最稳定的工艺,获得尽可能高的成品率,达到最理想的效果。

对激光薄膜来说,减反射膜是激光损伤的薄弱环节,如何提高它的破坏强度,也是人们最关心的问题之一。

折叠 编辑本段 好处

折叠 镜面反射

光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面一片白光。拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的美观。

折叠 鬼影

眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像,也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚集于视网膜上,形成像点。但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同,并且存在一定量的反射光,它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像,也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。

折叠 眩光

象所有光学系统一样,眼睛并不完美,在视网膜上所成的像不是一个点,而是一个模糊圈。因此,二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠的模糊圈产生的。只要二点之间的距离足够大,在视网膜上的成像就会产生二点的感觉,但是如果二点太接近,那么二个模糊圈会趋向与重合,被误认为是一个点。

对比度可以用来反映这种现象,表达视力的清晰度。对比值必须大于某一确定值(察觉阈,相当于1-2)才能够确保眼睛辨别二个邻近点。

对比度的计算公式为:D=(a-b)/(a+b)

其中C为对比度,二个相邻物点在视网膜上所成像的感觉最高值为a,相邻部份的最低值为b。如果对比度C值越高,说明视觉系统对该二点的分辨率越高,感觉越清晰;如果二个物点非常接近,它们的相邻部分的最低值比较接近于最高值,则C值低,说明视觉系统对该二点感到不清晰,或不能清晰分辨。

模拟这样一个场景产:夜晚,一位戴眼镜的驾车者清晰地看见对面远处有二辆自行车正冲着他的车骑过来。此时,尾随其后的汽车的前灯在驾车者镜片后表面上产生反射:该反射光在视网膜上形成的像增加了二个被观察点的强度(自行车车灯)。所以,a段和b段的长度增加,即然分母(a+b)增加,而分子(a-b)保持不变,于是就引起了C值的减少。对比减小的结果会令驾驶员最初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像,就好比区分它们的角度被突然减小!

折叠 透过量

反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的折射率,可通过反射量的公式进行计算。

反射量公式:R=(n-1)平方/(n+1)平方

R:镜片的单面反射量n:镜片材料的折射率

例如普通树脂材料的折射率为1.50,反射光R=(1.50-1)平方/(1.50+1)平方=0.04=4%。

镜片有两个表面,如果R1为镜片前表面的量,R2为镜片后表面的反射量,则镜片的总反射量R=R1+R2。(计算R2的反射量时,入射光为100%-R1)。镜片的透光量T=100%-R1-R2。

由此可见,高折射率的镜片如果没有减反射膜,反射光会对戴镜者带来的不适感比较强烈。

折叠 编辑本段 原理

减反射膜是以光的波动性干涉现象为基础的。二个振幅相同,波长相同的光波叠加,那么光波的振幅增强;如果二个光波原由相同,波程相差,如果这二个光波叠加,那么互相抵消了。减反射膜就是利用了这个原理,在镜片的表面镀上减反射膜,使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而抵消了反射光,达到减反射的效果。

折叠 振幅条件

膜层材料的折射率必须等于镜片片基材料折射率的平方根。

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