Recobriment òptic

Recobriment òptic

Un recobriment òptic és una capa prima o capes de material dipositades sobre un element òptic, com una lent o un mirall, que canvia la manera com l'element òptic reflecteix i transmet la llum.Un tipus de recobriment òptic és un recobriment antireflectant, que redueix els reflexos no desitjats de les superfícies, que s'utilitzen habitualment en ulleres i lents de càmera.Un altre tipus és un recobriment altament reflectant, que es pot utilitzar per produir miralls que reflecteixen més del 99,99% de la llum.Els recobriments òptics més complexos que presenten una reflectància més alta a determinades longituds d'ona i antireflexió a intervals més llargs permeten la producció de filtres dicroics de pel·lícula prima.

Tipus de recobriment

Corbes de reflexió i longitud d'ona amb incidència normal per a miralls metàl·lics d'alumini (Al), plata (Ag) i or (Au)

Els recobriments òptics més senzills són les capes fines de metall, com l'alumini, que es dipositen sobre un substrat de vidre per formar la superfície del vidre, un procés anomenat platejat.El metall utilitzat determina les propietats reflectants del mirall;L'alumini és el recobriment més barat i comú, amb una reflectància aproximadament del 88% al 92% en l'espectre visible.Més cara és la plata, que té una reflectància del 95% al ​​99% fins i tot a l'infraroig llunyà, però té una reflectància reduïda (<90%) a les regions espectrals blaves i ultravioletes.El més car és l'or, que és infrarojo complet.Ofereix una reflectància excel·lent (98%–99%), però una reflectància limitada a longituds d'ona inferiors a 550 nm, donant lloc a un color daurat característic.

En controlar el gruix i la densitat del recobriment metàl·lic, es pot reduir la reflectivitat i augmentar la transmitància superficial, donant lloc a un mirall de mig plata.De vegades s'utilitzen com a "miralls unidireccionals".

Un altre tipus important de recobriment òptic és el recobriment dielèctric (és a dir, l'ús de materials amb diferents índexs de refracció com a substrat).Consten de capes primes de materials, com ara fluorur de magnesi, fluorur de calci i diversos òxids metàl·lics, que es dipositen sobre substrats òptics.Escollint acuradament la composició precisa, el gruix i el nombre d'aquestes capes, la reflectivitat i la transmitància del recobriment es poden ajustar per produir pràcticament qualsevol propietat desitjada.El coeficient de reflexió de la superfície es pot reduir per sota del 0,2%, donant lloc a un recobriment antireflectant (AR).En canvi, amb els recobriments d'alta reflexió (HR), la reflectivitat es pot augmentar a més del 99,99%.El nivell de reflectivitat també es pot ajustar a un valor específic, per exemple, per produir un mirall que reflecteixi el 90% en determinats rangs de longitud d'ona i transmeti el 10% de la llum que hi cau.Aquests miralls s'utilitzen habitualment com a acobladors de sortida en divisors de feix i làsers.Alternativament, el recobriment es pot dissenyar de manera que el mirall reflecteixi només una banda estreta de longituds d'ona, creant un filtre òptic.

La versatilitat dels recobriments dielèctrics ha portat al seu ús en molts instruments òptics científics com ara làsers, microscopis òptics, telescopis refractors i interferòmetres, així com en dispositius de consum com binocles, ulleres i lents fotogràfiques.

De vegades s'apliquen capes dielèctriques sobre pel·lícules metàl·liques per proporcionar una capa protectora (com ara el diòxid de silici sobre l'alumini) o per augmentar la reflectivitat de la pel·lícula metàl·lica.També s'utilitzen combinacions metàl·liques i dielèctriques per crear recobriments avançats que no es poden produir d'una altra manera.Un exemple és l'anomenat "mirall perfecte", que presenta una reflexió alta (però imperfecta) amb una sensibilitat inusualment baixa a la longitud d'ona, l'angle i la polarització.