Optische Beschichtung

Optische Beschichtungen sind das Herzstück moderner Optik, da sie beeinflussen, wie Linsen, Spiegel und andere optische Elemente mit Licht interagieren. Dabei handelt es sich um sorgfältig hergestellte dünne Filme, die auf Oberflächen aufgebracht werden, um die Übertragung, Reflexion und Polarisation von Licht zu steuern. Von der einfachen Antireflexbeschichtung Ihrer Brille bis hin zu komplexen Mehrfachschichten in Hochleistungslasern – optische Beschichtungen haben bei verschiedenen technologischen Durchbrüchen eine entscheidende Rolle gespielt.

Verschiedene Arten optischer Beschichtungen

Das Universum der optischen Beschichtungen ist voller Möglichkeiten, die unterschiedlichen Zwecken dienen. Hier sind einige Beispiele:

Beschichtungen für Filter – Verstärken oder unterdrücken gezielt bestimmte Wellenlängen und beeinflussen so die Erscheinung eines Bildes oder steuern die Lichtmenge, die hindurchgeht.
Strahlteilende Beschichtungen – Diese teilen einen Strahl in zwei Strahlen auf, indem sie einen Teil reflektieren und einen anderen Teil durchlassen, sodass beide unter Beibehaltung eines bestimmten Verhältnisses unterschiedlichen Wegen folgen können. Auf diese Weise ist die Steuerung mehrerer Strahlwege und die Polarisationssteuerung möglich.
Hochreflektierende Beschichtungen – Diese maximieren die Lichtreflexion und -übertragung, insbesondere bei Anwendungen wie Autoscheinwerfern, Kameraobjektiven und anderen, die Hochleistungsgeräte erfordern.
Beschichtung mit geringer Reflexion – Wenn eine minimale Reflexion bei gleichzeitig maximaler Übertragungskapazität erforderlich ist, kommen Beschichtungen mit geringer Reflexion zum Einsatz, die häufig in medizinischen Bildgebungssystemen oder Laserdioden verwendet werden, die zusammen mit High-End-Kameraobjektiven sowie militärischen Entfernungsmessern eingesetzt werden.
Antireflexbeschichtungen (ARCs)/Hartbeschichtete ARCs für den Innenbereich – Dünne Filme, die Reflexionen von Oberflächen reduzieren und so die Klarheit und den Komfort beim Betrachten durch Brillen, Handybildschirme, Kamerasucher usw. verbessern. Auch nützlich für Nachtsichtgeräte, bei denen Streulicht eliminiert werden muss, während gleichzeitig eine hohe Durchlässigkeit über einen weiten Wellenlängenbereich aufrechterhalten werden muss;

Modernste Beschichtungstechniken

In diesem Bereich werden mehrere fortschrittliche Methoden eingesetzt. Jede davon bietet ihre eigenen einzigartigen Vorteile:

Ionenunterstützte Elektronenstrahl-(IAD E-Beam)-Verdampfungsabscheidung – Dies ist ein vielseitiger Prozess, der aufgrund der großen verfügbaren Kammergrößen die Verwendung vieler verschiedener Materialien ermöglicht. Es bietet auch Flexibilität bei der Entwicklung von Beschichtungen mit spezifischen Eigenschaften.
Ionenstrahlsputtern (IBS) – Bekannt für die Erzeugung qualitativ hochwertiger und stabiler Filme, da es eine bessere Kontrolle über Faktoren wie den Oxidationszustand während des Schichtwachstums oder die Energiezufuhr in das System ermöglicht, was zu Beschichtungen mit höherer Haltbarkeit führt.
Plasmaunterstütztes reaktives Magnetronsputtern (PARMS) – Bei PARMS wird ein Glimmentladungsplasma genutzt, wodurch harte, dichte Filme erzeugt werden, die sich zur Herstellung fluoreszierender optischer Filter eignen;
Advanced Plasma Sputtering (APS) – Hierbei kommen erweiterte Automatisierungsfunktionen auf der Grundlage des IAD E-Beam-Konzepts zum Einsatz, wodurch glattere, dichtere und gleichmäßigere Beschichtungen entstehen.

Allgemeine Spezifikation

Hier ist eine Kurzübersichtstabelle mit den gängigen Beschichtungsmaterialien und ihren Spezifikationen:

Material	Substrat	Oberflächenqualität	Fase	Beschichtungsmaterial	Freie Blende
Kupfer	Quarzglas, H-K9L	40-20	0,5 mm, 45°	Ag, Al, Cr	> 90% Durchmesser
Silber	Quarzglas, BK7	40-20	0,5 mm, 45°	Silber	> Zentral 85% von Durchmesser
Aluminium	Quarzglas, BK7	40-20	0,5 mm, 45°	Aluminium	> Zentral 85% von Durchmesser
Germanium	Germanium, ZnSe	40-20	0,5 mm, 45°	ZnS, YbF3, Ge	> 90% Durchmesser

Eine optisch beschichtete Welt

Die Nachfrage nach optischen Beschichtungen stieg mit dem technologischen Fortschritt der Industrie, sodass diese Technologie zu einer unverzichtbaren Technologie wurde, da sie so viele Veränderungen mit sich brachte. Sie werden in der Elektronik und bei Halbleitern eingesetzt, wo komplexe Systeme vor unerwünschten Reflexionen geschützt werden müssen; unter anderem haben entspiegelte Brillen das Leben der meisten Menschen einfacher gemacht.

Optische Beschichtungen sind eine erstaunliche Technologie, die unsere Fähigkeit, in verschiedenen Bereichen des Lebens mit Licht zu interagieren, still und leise verändert hat. Obwohl es in dieser Branche bereits viele Durchbrüche gegeben hat, können wir im Laufe der Zeit mit noch mehr spannenden Entdeckungen rechnen, da die potenziellen Anwendungen und die damit verbundenen Vorteile nur bessere Tage versprechen.

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