这些滤光片使用哪些制造技术?

|K WONG

光学滤光片的制造主要取决于滤光片是通过吸收(吸收光线)还是干涉(反射光线)来工作。

该行业已从“软”镀膜显著转向“硬”溅射镀膜,后者具有更好的耐用性和光谱稳定性。

1. 薄膜干涉滤光片

这些是最常见的高性能滤光片。它们通过将高折射率和低折射率材料交替沉积到基板(通常是玻璃)上制成。

沉积技术

  • 磁控溅射:现代黄金标准。它利用等离子体“敲击”靶材上的原子,这些原子随后在基板上凝结。这会产生极其致密的“硬”涂层,可抵抗湿度和温度变化。
  • 蒸发沉积(电子束):利用电子束在真空中熔化和汽化源材料。它通常通过离子辅助沉积(IAD)进行增强,其中离子枪在薄膜生长过程中轰击薄膜以增加密度和耐用性。
  • 离子束溅射(IBS):精度最高的方法。它可产生损耗最低、精度最高的涂层,但比磁控溅射更慢、更昂贵。

沉积后处理

  • 划线和层压:对于复杂的滤光片,通常使用防潮环氧树脂将多个涂层基板层压在一起。在粘合以形成气密密封之前,板材会进行“划线”(在特定区域去除薄膜)。
  • 金刚石切割:由于基板通常以大板形式涂覆,因此使用金刚石工具将最终滤光片切割成特定尺寸(例如,25 毫米圆盘)。

2. 吸收滤光片

这些滤光片更简单,依赖于材料的本体特性而非表面涂层。

  • 有色玻璃制造:在玻璃熔体中添加特定的金属氧化物或稀土元素(如硒或镉)。颜色(以及过滤特性)分布在整个玻璃本体中。
  • 明胶/聚合物浇铸:将染料或颜料混合到液体树脂(如醋酸盐或明胶)中,然后浇铸成薄片。这些通常用于摄影或舞台照明。
  • 浸渍:一些塑料滤光片是通过将透明聚合物浸泡在染料浴中制成的,使颜色渗透到表层。

总结比较

特点 干涉(薄膜) 吸收(有色玻璃)
主要方法 真空沉积(溅射/蒸发) 本体材料成分
耐用性 高(硬涂层) 高(颜色在内部)
精度 极高(亚纳米级) 中等(取决于厚度)
角度敏感性 高(随倾斜而变化) 低(在各种角度下稳定)

 

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