什么是減反射膜
減反射膜又稱增透膜、AR�、AR片、減反射��AR濾光�，它的主要功能是減少或消除透鏡、棱�、平面鏡等光�(xué)表面的反射光，從而增加這些元件的透光�，減少或消除系統(tǒng)的雜散光。最�(jiǎn)單的增透膜是單層膜，它是鍍?cè)诠鈱W(xué)零件光學(xué)表面上的一層折射率較低的薄膜。如果膜層的光學(xué)厚度是某一波長(zhǎng)的四分之一，相鄰兩束光的光程差恰好為π,即振�(dòng)方向相反，疊加的�(jié)果使光學(xué)表面�(duì)該波�(zhǎng)的反射光減少。適�(dāng)選擇膜層折射�，這時(shí)光學(xué)表面的反射光可以完全消除�
一般情況下，采用單層增透膜很難�(dá)到理想的增透效�,為了在單波長(zhǎng)�(shí)�(xiàn)零反�,或在較寬的光譜區(qū)�(dá)到好的增透效果，往往采用雙層、三層甚至更多層�(shù)的減反射�。減反射膜是�(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種光�(xué)薄膜，因�，它至今仍是光學(xué)薄膜技�(shù)中重要的研究課題，研究的重點(diǎn)是尋找新材料，設(shè)�(jì)新膜�,改�(jìn)淀積工�,使之用最少的層數(shù)，最�(jiǎn)�、最�(wěn)定的工藝，獲得盡可能高的成品�，達(dá)到最理想的效�。對(duì)激光薄膜來說，減反射膜是激光損傷的薄弱�(huán)節(jié)，如何提高它的破壞強(qiáng)�，也是人們最�(guān)心的問題之一�
光具有波粒二相性，即從微觀上既可以把它理解成一種波、又可以把他理解成一束高速運(yùn)�(dòng)的粒�(注意，這里可千萬別把它理解成一種簡(jiǎn)單的波和一種簡(jiǎn)單的粒子。它們都是微觀上來講的� 紅光波的波長(zhǎng)=0.750微米 紫光波長(zhǎng)=0.400微米� 而一�(gè)光子的質(zhì)量是 6.63E-34 千克. 如此看來他們都�(yuǎn)�(yuǎn)不是我們所想想的那種宏觀波和粒子.) 增透膜的原理是把光�(dāng)成一種波來考慮�，因?yàn)楣獠ê蜋C(jī)械波一樣也具有干涉的性質(zhì)�
在鏡頭前面涂上一層增透膜(一般是"氟化�",微溶于水),如果膜的厚度等于紅光(注意：這里說的是紅�)在增透膜中波�(zhǎng)的四分之一�(shí),那么在這層膜的兩側(cè)反射回去的紅光就�(huì)�(fā)生干�,從而相互抵�,你在鏡頭前將看不到一�(diǎn)反光,�?yàn)檫@束紅光已�(jīng)全部穿過鏡頭�.
為什么我從來沒有看到?jīng)]有反光的鏡頭? 原因很簡(jiǎn)�,�?yàn)榭梢姽庥小凹t、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫”七種顏�，而膜的厚度是唯一�，所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全�(jìn)入鏡�，一般情況下都是讓綠光全部�(jìn)入的，這種情況�，你在可見光中看到的鏡頭反光其顏色就是藍(lán)紫色，因?yàn)檫@反射光中已經(jīng)沒有了綠�。膜的厚度也可以根據(jù)鏡頭的色彩特性來決定�
定義及其�(shè)�(jì)：二十世紀(jì)三十年代�(fā)�(xiàn)的增透膜促�(jìn)了薄膜光�(xué)的早期發(fā)�.�(duì)于技�(shù)光學(xué)的推�(dòng)來說，在所有的光學(xué)薄膜�，增透膜也起著最重要的作�.直至今天，就其生�(chǎn)的總量來�，它仍然超過所有其他的薄膜 因此，研究增透膜的設(shè)�(jì)和制備教�(shù)，對(duì)于生�(chǎn)�(shí)踐有著重要的意義�
我們都知道，當(dāng)光線從折射率n0的介�(zhì)射入折射率為n1的另一介質(zhì)�(shí)，在兩介�(zhì)的分界面上就�(huì)�(chǎn)生光的反�.如果介質(zhì)沒有吸收，分界面是一光學(xué)表面，光線又是垂直入�，則反射率R為透射率為：例如，折射率為1�52的冕牌玻璃，每�(gè)表面的反射約�4.2%左右。折射率較高的火石玻�，則表面反射更為顯著.這種表面反射造成了兩�(gè)�(yán)重的后果：光能量損失，使象的亮度降低;表面反射光經(jīng)過多次反射或漫射，有一部分成為雜散�，最后也到達(dá)象平面，使象的襯度降�，從而影響系�(tǒng)的成象質(zhì)量，特別是電�、電影攝影鏡頭等�(fù)雜系�(tǒng)，都包臺(tái)了很多�(gè)與空氣相鄰的表面，如不敷上增透膜將完全不能應(yīng)�.
目前已有很多不同類型的增透膜可供利用.以滿足技�(shù)光學(xué)�(lǐng)域的極大部分需�.可是�(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)和激光光�(xué)，對(duì)減反射性能往往有特殊嚴(yán)格的要求.例如.大功率激光系�(tǒng)要求某些元件有極低的表面反射，以避免敏感元件受到不需要的反射的破�.此外，寬帶增透膜提高了象�(zhì)量、色平衡和作用距�，而使系統(tǒng)的全部性能增強(qiáng).因此，生�(chǎn)�(shí)際的需要促使了減反射膜的不斷發(fā)�.
在比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)�� 入射光的能量往往因多次反射而損�。例�，高�(jí)照相�(jī)的鏡頭有六、七�(gè)透鏡組成。反射損失的光能約占入射光能的一�，同�(shí)反射的雜散光還要影響成像的質(zhì)量。為了減少入射光能在透鏡玻璃表面上反射時(shí)所引起的損�，常在鏡面上鍍一層厚度均勻的透明薄膜(常用氟化鎂MgF2，其折射率為1.38，介于玻璃與空氣之間)，利用薄膜的干涉使反射光能減到最�，這樣的薄膜稱為增透膜�
�(xiàn)在我們來看一下簡(jiǎn)單的單層增透膜。設(shè)膜的厚度為e，當(dāng)光垂直入射時(shí)，薄膜兩表面反射光的光程差為 2ne，由于在膜的�、下表面反射�(shí)都有相位突變 ，結(jié)果沒有附加的相位差，兩反射光干涉相消�(shí)�(yīng)滿足�
單層增透膜膜的最小厚度應(yīng)�(相應(yīng)于k=0 )由于反射光相�，因而透射光加�(qiáng)。單層增透膜只能使某�(gè)特定波長(zhǎng)λ的光盡量減少反射，對(duì)于相近波�(zhǎng)的其他反射光也有不同程度的減�，但不是減到最�，對(duì)于一般的照相�(jī)和目視光�(xué)儀�，常選人眼最敏感的波�(zhǎng)λ=550nm作為“控制波�(zhǎng)”，在白光下觀看此薄膜的反射光，黃綠色光最�，紅光藍(lán)光相�(duì)�(qiáng)一�，因此鏡面呈籃紫��
有些光學(xué)器件需要減少其透射�，以增加反射光的�(qiáng)�。如氦氖激光器中的諧振腔反射鏡，要求對(duì)波長(zhǎng)λ=632.8nm 的單色光的反射率�(dá)99%以上。如果把低折射率的膜改成同樣厚度的高折射率的膜，則薄膜上下表面的兩反射光使干涉加�(qiáng)，這就使反射光增強(qiáng)了，而透射光就減弱，這樣的薄膜就是增反膜或高反射�。一般的單層增反膜可使反射率提高�30%以上，而多層增反膜可以提高的更�。由于這種介質(zhì)膜對(duì)光的吸收很少，所以比鍍銀、鍍鋁的反射鏡效果更��