西格玛光机-镀膜-特殊薄膜-多层膜的特性

特殊薄膜

多层电介质膜可以产生很多波长特性，用于各种光学仪器。

另一方面，在最前沿的研究中，为了得到更好的光学性能，有的非常特殊的多层电介质膜具有超过100层的薄膜构造。

超宽带反射镜

如果是可见光谱区，几十层的电介质膜即可达到反射效果。但是如果波长谱区包含从紫外到红外区域时，需要将紫外，可见光，红外谱区的3个以上的多层膜组合在一起。

因此，薄膜层数会变得极多，在制造方面也相应地需要更加精湛的技术。

强激光用膜

将高能量脉冲激光射入多层电介质膜时，薄膜的分界面上能量会变得极大，通常的薄膜会由于激光能量而被破坏。

因此，需要重新考虑薄膜结构和薄膜材料，开发不易受到激光损伤的特殊的多层膜。

飞秒激光用低分散膜

将飞秒激光射入宽谱区的多层电介质膜时，透过薄膜的光程因波长的不同而不同，因此产生色散。

飞秒激光用低分散膜的设计要求在薄膜中的光程不随波长的不同而改变，将色散降低到极小。而且，需要采用可以承受高能量的薄膜构造。

复合膜

在多层电介质膜中加入金属膜，可以制造出前所未有的特性光学的元件。

因为是将多层电介质膜和金属膜混合在一起，所以被称为复合膜。

这种薄膜被用于宽带无偏光分光镜和带通滤光片等。遗憾的是，由于金属存在吸收，所以会产生少量的光量损失。

多层膜的特性

多层膜可以具有任意的反射率·透过率的波长特性，但另一方面也受到很多制约。

入射角度的依赖性

在改变光线的入射角度时，多层膜的透过率·反射率的波长特性会产生变化。

多层膜的各层薄膜的相对厚度，在射入倾斜光线时，光线通过薄膜中的光程会变长。因此，入射角度为0度（垂直）时，透过率·反射率的波长特性在最长波长一侧，入射角度变大时，向较短波长一侧移动。

这种现象被称为多层膜的蓝色移动。

温度的依赖性

电介质膜的厚度和薄膜材料的折射率随温度的不同而变化，因此多层膜的透过率·反射率的波长特性也随之变化。由于温度依赖性随镀膜的制造方法和薄膜材料的不同而不同，需要在薄膜的设计阶段给予考虑。请事先通知使用环境和温度变动范围。

耐候性

多层电介质膜根据使用环境的不同，其光学特性有时会随着时间而产生变化。

虽然有不同的制造方法和薄膜构成，但长时间暴露在高温高湿的环境下时，薄膜都会膨胀，波长特性也会产生一些变化。

像分色反射镜或带通滤光片那样的透过率·反射率随波长不同变化剧烈的产品，特别需要注意。

光学元件在实验室或装置中使用时，要保持常温和低湿度状态。不使用时，请保管在电子干燥箱®等干燥的保存箱中。

偏光特性

光学元件被用于0度（垂直射入）之外的入射角时，会产生偏光特性。

偏光特性有P偏光与S偏光的透过率·反射率的变化特性，和P偏光与S偏光的相位差的变化特性的2个特性。

相位差特性很难控制，在本产品目录的镀膜产品中不予保证。例如，45度方向的直线偏光射入镀膜产品时，出射光的偏光状态不再是45度的直线偏光，而是椭圆偏光。但是，不将P偏光和S偏光分开时，考虑出射光的P偏光和S偏光的光量平均值时，其透过率·反射率的特性不会有特别影响。

以45度入射角度将光线射入无镀膜的玻璃基板时，P偏光和S偏光的反射率是不同的。

镀膜的每个薄膜分界面也一样，P偏光和S偏光的反射率存在差异，对于多层膜，由于P偏光和S偏光透过率和反射率存在很大差异，其波长特性也会受到影响。

因此，产品目录的透过率·反射率的波长特性曲线图中显示有P偏光和S偏光的特性。

即便图中未显示P偏光，S偏光的特性曲线的镀膜光学元件也存在偏光特性，这时特性曲线图显示的是P偏光和S偏光的平均值。

由于激光之外的大部分光源为非偏光，因此可以使用P偏光和S偏光平均值的曲线图。但是使用激光时，由于是直线偏光，取P偏光值还是取S偏光值，或是取两者间的值需要根据偏光方向来决定。

特别是像分光反射镜那样的透过区域和反射区域在较窄的波长谱区中发生转换的镀膜元件，S偏光和P偏光的从透过到反射的转换波长是不同的。

S偏光·P偏光的定义

多层电介质膜反射镜的反射率的波长特性

分色反射镜的反射率的波长特性