ऑप्टिकल कोटिंग क्या है

ऑप्टिकल कोटिंग-आईकेएस पीवीडी

ऑप्टिकल कोटिंग परत या मल्टीलायर धातु (या मध्यम) पतली फिल्म के ऑप्टिकल भागों की सतह पर कोटिंग की प्रक्रिया है। कोटिंग ऑप्टिकल भागों का उद्देश्य प्रकाश प्रतिबिंब, बीम विभाजन, रंग पृथक्करण, फ़िल्टर और ध्रुवीकरण को कम करना या बढ़ाने के लिए है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले कोटिंग विधियों में वैक्यूम कोटिंग (एक प्रकार का भौतिक कोटिंग) और रासायनिक कोटिंग शामिल है

अवलोकन

कोटिंग इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली की एक पारदर्शी परत पर सामग्री सतह चढ़ाना में भौतिक या रासायनिक विधि का उपयोग करना है, या धातु फिल्म की एक परत के साथ लेपित, उद्देश्य सामग्री सतह प्रतिबिंब और संचरण विशेषताओं को बदलने के लिए है। दृश्यमान और अवरक्त बैंड के दायरे में, धातु की अधिकांश प्रतिबिंबिता 78% ~ 98% तक पहुंच सकती है, लेकिन 98% से अधिक नहीं है। सीओ 2 लेजर के लिए, तांबे, मोलिब्डेनम, सिलिकॉन और जर्मेनियम आदि का उपयोग परावर्तक, जर्मेनियम और गैलियम आर्सेनाइड, जिंक सेलेनाइड और आउटपुट विंडो सामग्री के रूप में ट्रांसमिशन ऑप्टिकल तत्व बनाने के लिए, या वाईएजी लेजर के लिए सामान्य ऑप्टिकल ग्लास को दर्पण के रूप में अपनाने के लिए, आउटपुट दर्पण और संचरण ऑप्टिकल तत्व सामग्री, कुल प्रतिबिंब दर्पण के 99% से अधिक की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। विभिन्न अनुप्रयोगों को आउटपुट दर्पण के विभिन्न ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है, इसलिए ऑप्टिकल कोटिंग विधि का उपयोग किया जाना चाहिए। इन्फ्रारेड वेव बैंड में सीओ 2 लेजर के लिए, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला कोटिंग सामग्री यत्रियम फ्लोराइड, फ्लोराइड, प्रेजोडायमियम, जर्मेनियम आदि के साथ; निकट अवरक्त बैंड या वाईएजी लेजर दीपक के दृश्य बैंड के लिए, सामान्य कोटिंग सामग्री में जस्ता सल्फाइड, मैग्नीशियम फ्लोराइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, ज़िकोनिया आदि शामिल हैं। उच्च प्रतिबिंब और पारदर्शी फिल्मों के अलावा, विशेष फिल्मों को एक तरंग दैर्ध्य को प्रतिबिंबित करने और प्रसारित करने के लिए चढ़ाया जा सकता है लेजर आवृत्ति दोगुनी प्रौद्योगिकी में स्पेक्ट्रोस्कोपिक फिल्म जैसे अन्य तरंग दैर्ध्य के लिए।

ऑप्टिकल कोटिंग का मूल सिद्धांत

पतली फिल्म ऑप्टिक्स में ऑप्टिकल हस्तक्षेप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल पतली फिल्म प्रौद्योगिकी की सामान्य विधि वैक्यूम स्पटरिंग के माध्यम से ग्लास सब्सट्रेट पर पतली फिल्म को लागू करना है, जिसका उपयोग अलग-अलग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए घटना प्लेटम के आधार प्लेट के प्रतिबिंब और ट्रांसमिशन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ऑप्टिकल पार्ट सतह पर प्रतिबिंब हानि को खत्म करने और इमेजिंग गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, एक परत या बहु परत पारदर्शी ढांकता हुआ फिल्म लेपित है। लेजर प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, फिल्म परत की प्रतिबिंबिता और ट्रांसमिशन के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं हैं, जो मल्टी-लेयर उच्च प्रतिबिंब फिल्म और ब्रॉडबैंड पारगम्यता फिल्म के विकास को बढ़ावा देती हैं। विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए, हम ध्रुवीकरण परावर्तक फिल्म, रंग स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, ठंडे फिल्म और हस्तक्षेप फ़िल्टर आदि का उत्पादन करने के लिए उच्च प्रतिबिंब फिल्म का उपयोग करते हैं। सतह कोटिंग के बाद ऑप्टिकल पार्ट्स, एकाधिक प्रतिबिंब और प्रकाश के संचरण की झिल्ली परतों पर, एकाधिक बीम हस्तक्षेप का गठन और नियंत्रण फिल्म अपवर्तक सूचकांक और विभिन्न तीव्रता वितरण की मोटाई प्राप्त की जा सकती है, यह कोटिंग में हस्तक्षेप का मूल सिद्धांत है।

कोटिंग प्रक्रिया

ऑप्टिकल पतली फिल्मों को उच्च वैक्यूम कोटिंग गुहाओं में महसूस किया जाता है। परंपरागत कोटिंग प्रक्रिया के लिए उच्च सब्सट्रेट तापमान की आवश्यकता होती है (आमतौर पर लगभग 300 ℃ ); आईएडी जैसे अधिक उन्नत तकनीकों को कमरे के तापमान पर किया जा सकता है। आईएडी प्रक्रिया न केवल परंपरागत कोटिंग प्रक्रियाओं की तुलना में बेहतर भौतिक गुणों वाली फिल्मों का उत्पादन करती है, बल्कि प्लास्टिक सब्सट्रेट्स पर भी लागू की जा सकती है। वैक्यूम मुख्य प्रणाली दो क्रायोजेनिक पंप से बना है। इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण, आईएडी जमावट, प्रकाश नियंत्रण, हीटर नियंत्रण, वैक्यूम नियंत्रण और स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण के नियंत्रण मॉड्यूल सभी कोटर के सामने पैनल पर हैं।

दो इलेक्ट्रॉन बंदूक स्रोत सब्सट्रेट के दोनों किनारों पर स्थित होते हैं, जो गोलाकार हुड से घिरे होते हैं और बाफ्फल से ढके होते हैं। आयन स्रोत मध्य में है, और प्रकाश नियंत्रण खिड़की आयन स्रोत के सामने है। वैक्यूम कक्ष के शीर्ष पर, वैक्यूम कक्ष में छह गोलाकार फिक्स्चर वाले एक ग्रह प्रणाली है। स्थिरता को लेपित ऑप्टिकल तत्व रखने के लिए उपयोग किया जाता है। ग्रह प्रणाली में उपयोग वाष्पीकरण क्षेत्र में वाष्पीकृत सामग्री के समान वितरण को सुनिश्चित करने के लिए पसंदीदा तरीका है। क्लैंप एक सामान्य धुरी पर घूमता है और अपनी धुरी पर घूमता है। ऑप्टिकल नियंत्रण और क्रिस्टल नियंत्रण ग्रह ड्राइव ड्राइव के बीच में हैं। पीठ पर बड़ा खुलने से जुड़े उच्च वैक्यूम पंप की ओर जाता है। बेस हीटिंग सिस्टम में वैक्यूम चैम्बर के प्रत्येक तरफ चार क्वार्ट्ज लैंप होते हैं।

पतली फिल्म जमावट की पारंपरिक विधि हमेशा थर्मल वाष्पीकरण या प्रतिरोध हीटिंग वाष्पीकरण स्रोत या इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण स्रोत का उपयोग कर रही है। फिल्मों के गुण मुख्य रूप से जमा परमाणुओं की ऊर्जा द्वारा निर्धारित होते हैं, और परंपरागत वाष्पीकरण में परमाणुओं की ऊर्जा केवल 0.1ev होती है। आईएडी जमावट का परिणाम आयनित भाप के प्रत्यक्ष जमाव में होता है और बढ़ती फिल्म के लिए सक्रियण ऊर्जा को बढ़ाता है, आमतौर पर 50eV के क्रम में। आयन स्रोत आयन बंदूक से सब्सट्रेट सतह और बढ़ती फिल्म में बीम को इंगित करके पारंपरिक इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण के गुणों में सुधार करते हैं। पतली फिल्म ऑप्टिकल गुण, जैसे अपवर्तक सूचकांक, अवशोषण और लेजर क्षति दहलीज, मुख्य रूप से झिल्ली के सूक्ष्म संरचना पर निर्भर है। फिल्मों का सूक्ष्म संरचना अवशिष्ट वायु दाब और सब्सट्रेट तापमान से प्रभावित हो सकता है। अगर वाष्पीकरण परमाणुओं की आधार सतह पर कम माइग्रेशन दर होती है, तो फिल्म में माइक्रोप्रोर्स होंगे। चूंकि फिल्म को नम हवा में उजागर किया जाता है, इसलिए ये छिद्र धीरे-धीरे नमी से भरे जाते हैं।

भरने घनत्व को फिल्म के कुल भाग की मात्रा (ध्वनि और माइक्रोप्रोर्स समेत) के अनुपात के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। ऑप्टिकल पतली फिल्मों के लिए, भरने घनत्व आमतौर पर 0.75 ~ 1.0 होता है, जिनमें से अधिकांश 0.85 ~ 0.95 होते हैं और शायद ही कभी 1.0 तक पहुंचते हैं। एल से कम भरने वाली घनत्व वाष्पित सामग्री की अपवर्तक सूचकांक को इसके ब्लॉक की तुलना में कम बनाती है। जमावट की प्रक्रिया में, ऑप्टिकल या क्वार्ट्ज क्रिस्टल मॉनीटर द्वारा प्रत्येक परत की मोटाई। इन तकनीकों में से प्रत्येक के पास फायदे और नुकसान हैं, जिन पर चर्चा नहीं की गई है। आम बात यह है कि जब सामग्री वाष्पीकृत होती है, तो वे वैक्यूम में उपयोग की जाती हैं। इसलिए, अपवर्तक सूचकांक नम हवा में उजागर सामग्री की अपवर्तक सूचकांक के बजाय वैक्यूम में वाष्पीकृत सामग्री का अपवर्तक सूचकांक है। फिल्म द्वारा अवशोषित नमी माइक्रोप्रोर्स और इंटरस्टिस की जगह लेती है, जिसके परिणामस्वरूप फिल्म की अपवर्तक सूचकांक में वृद्धि हुई है। चूंकि फिल्म की भौतिक मोटाई अपरिवर्तित बनी हुई है, अपवर्तक सूचकांक में यह वृद्धि ऑप्टिकल मोटाई में इसी वृद्धि के साथ है, जो बदले में फिल्म की वर्णक्रमीय विशेषताओं को लंबी लहरों की दिशा में बहती है। झिल्ली परत में मात्रा और माइक्रोप्रोर्स की मात्रा के कारण वर्णक्रमीय बहाव को कम करने के लिए, उच्च ऊर्जा आयनों का उपयोग वाष्पीकरण सामग्री के परमाणुओं को अपनी गति को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता था, इस प्रकार सामग्री के परमाणुओं की प्रवासन दर में काफी वृद्धि हुई आधार सतह पर संघनन के दौरान।

कोटिंग की अपवर्तक सूचकांक

विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के बुनियादी सिद्धांत के अनुसार, विभिन्न मीडिया के संचरण और प्रतिबिंब का उल्लेख किया गया है। यदि एन 1 प्रतिबिंबितता से मीडिया द्वारा एन 1 लंबवत घटना = [(एन 2 - एन 1) / (एन 1 + एन 2) ^ 2 = 4 एन 1 एन 2 प्रवेश दर / (एन 1 + एन 2) ^ 2

उदाहरण: यदि हवा का अपवर्तक सूचकांक 1.0 है, तो कोटिंग की अपवर्तक सूचकांक (उदाहरण के लिए: 1.5), एनसी ग्लास अपवर्तक सूचकांक एन (उदाहरण के लिए: 1.8) (1) सीधे हवा से ग्लास ट्रांसमिशन = 4 x 1.0 x 1.8 2 / (1 + 1.8) = 91.84% (2) हवा में कोटिंग में और फिर ग्लास ट्रांसमिशन = [4 x 1.0 x 1.5 / (1 + 1.5) 2] x [4 * 1.5 * 1.8 (1.5 + 1.8 ) / 2] = 95.2%

दृश्यमान लेपित ग्लास प्रकाश ट्रांसमिशन बढ़ाएगा। इस सूत्र के अलावा, हम प्रकाश की गणना कर सकते हैं कि लेंस के दोनों किनारों में प्रवेश होता है, पाया जाता है कि सुंदर लेंस अपवर्तक सूचकांक (1.8) का एक टुकड़ा, लगभग 85% की penetrability। एक कोटिंग (1.5 की अपवर्तक सूचकांक) के साथ, ट्रांसमिशन 91% तक पहुंच सकता है। ऑप्टिकल कोटिंग का महत्व देखा जा सकता है।

परत की मोटाई

हम पहले से ही जानते हैं कि ट्रांसमिशन कोटिंग की अपवर्तक सूचकांक से संबंधित है, लेकिन हम इसकी मोटाई के बारे में नहीं जानते हैं। हालांकि, अगर हम कोटिंग की मोटाई पर काम कर सकते हैं, तो हमें परावर्तित प्रकाश ए और परावर्तित प्रकाश बी के बीच का अंतर मिलेगा। यदि एनसी एक्स 2 डी = (एन + 1/2) लैम्ब्डा जहां एन = 0,1, 2,3,4,5 ... हवा में प्रकाश तरंगदैर्ध्य के लिए लैम्ब्डा विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के परावर्तित प्रकाश का विनाशकारी प्रभाव हो सकता है, इसलिए प्रतिबिंबित प्रकाश का रंग बदलने के लिए। उदाहरण के लिए, यदि हरे रंग की रोशनी को रद्द करने के कारण कोटिंग की मोटाई, परिलक्षित प्रकाश लाल दिखाई देगा। लाल लेंस की तरह दिखने वाले बाजार पर कई दूरबीनों को इस सिद्धांत का उपयोग करके बनाया जाता है। फिर भी, संचरित प्रकाश लाल घटना को धीमा नहीं करता है। कई जटिल ऑप्टिकल सिस्टम में, प्रतिबिंब दमन एक बहुत ही महत्वपूर्ण काम है। इसलिए, विभिन्न कोटिंग मोटाई का उपयोग लेंस के एक सेट के बीच विभिन्न आवृत्ति के प्रतिबिंबित प्रकाश को खत्म करने के लिए किया जाता है। तो ऑप्टिकल सिस्टम जितना अधिक उन्नत होगा, उतना अधिक रंग मिलेगा।

ऑप्टिकल कोटिंग सामग्री

सामान्य ऑप्टिकल कोटिंग सामग्री में निम्नलिखित प्रकार हैं:

1, मैग्नीशियम फ्लोराइड

सामग्री विशेषताओं: रंगहीन वर्ग क्रिस्टल प्रणाली पाउडर, उच्च शुद्धता, ऑप्टिकल कोटिंग की तैयारी के साथ ट्रांसमिशन में सुधार कर सकते हैं, पतन का कोई बिंदु नहीं।

2, सिलिका

सामग्री विशेषताओं: रंगहीन, पारदर्शी क्रिस्टल, उच्च पिघलने बिंदु, उच्च कठोरता, अच्छी रासायनिक स्थिरता। उच्च शुद्धता के साथ, उच्च गुणवत्ता Si02 कोटिंग अच्छी वाष्पीकरण स्थिति और कोई फटने बिंदु के साथ, इसके साथ तैयार किया गया था। उपयोग आवश्यकताओं के अनुसार पराबैंगनी, अवरक्त और दृश्यमान प्रकाश में बांटा गया है।

3, ज़िकोनियम ऑक्साइड

सामग्री विशेषताओं सफेद भारी और असंगत, उच्च अपवर्तक सूचकांक और उच्च तापमान प्रतिरोध, रासायनिक स्थिरता, उच्च शुद्धता, उच्च गुणवत्ता वाले ज़िकोनिया कोटिंग की तैयारी के साथ, पतन की बात नहीं।