紅外光學件鍍膜技術對透過率的影響研究

來源：聯合光科技（北京）有限公司 2025年05月22日 07:36

　　在紅外光學系統中，光學元件的透過率是決定整體性能的關鍵因素之一。為了提高紅外光學件的透過率，鍍膜技術成為關鍵的一環。通過適當的鍍膜處理，不僅可以增強特定波段內的透光能力，還能有效減少反射損失、抑制雜散光干擾。本文將探討不同鍍膜技術對紅外光學件透過率的具體影響。

　　一、鍍膜技術的基本原理

　　鍍膜技術主要基于物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩大類方法。其中，PVD又包括蒸發鍍膜、磁控濺射等工藝；CVD則多用于制備復雜結構或特殊功能的薄膜。無論采用哪種方式，其核心目標都是在光學元件表面形成一層或多層均勻且致密的薄膜，以改變材料的光學特性，如折射率、吸收系數等。

　　對于紅外光學件而言，理想的鍍膜應具備高透過率、低吸收損耗以及良好的環境穩定性。通常情況下，單層抗反射膜能夠顯著降低某一特定波長下的反射率，而多層膜系則可以擴展至更寬的波段范圍，實現更高的綜合透過率。

　　二、鍍膜類型及其對透過率的影響

　　(一)單層抗反射膜

　　單層抗反射膜是較簡單的鍍膜形式，通常選擇與基底材料具有適當折射率差異的介質材料(如MgF?)。這種膜層能夠在特定波長處實現接近零反射的效果，從而大幅提升該波長下的透過率。然而，由于其僅針對單一波長優化，在寬帶應用中效果有限。

　　(二)多層抗反射膜

　　相比于單層膜，多層抗反射膜通過疊加多個不同折射率的介質層，可以在較寬范圍內同時降低多個波長的反射率。每層膜的設計厚度需精確控制，以確保各層之間的干涉效應相互補充，共同達到較佳的減反效果。例如，在8-12μm的長波紅外波段內，采用5層以上的多層膜設計可使透過率提升至90%以上。

　　(三)增透與保護復合膜

　　除了提高透過率外，某些應用場景還要求鍍膜具備防護功能，防止基底材料受到外界環境(如濕氣、灰塵、機械磨損等)的侵蝕。此時，可在抗反射膜的基礎上附加一層硬質保護膜，既保證了光學性能，又增強了耐用性。

　　三、鍍膜質量對透過率的影響

　　即使采用了先進的鍍膜技術，若鍍膜過程中出現厚度不均、界面缺陷等問題，仍會導致透過率下降。因此，嚴格控制鍍膜工藝參數，確保膜層厚度一致性和表面光滑度至關重要。此外，還需定期檢測鍍膜后的光學性能，及時發現并修正潛在問題。

　　綜上所述，鍍膜技術對于提高紅外光學件的透過率有著至關重要的作用。通過合理選擇鍍膜類型，并嚴格把控鍍膜質量，可以在滿足特定應用需求的同時，較大限度地發揮紅外光學件的潛力。未來，隨著新材料和新工藝的不斷涌現，相信紅外光學件的透過率還將得到進一步提升。

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