光学

光学涂料可分为“大尺度”和“小尺度”。为了简单起见,我们将“精密”光学与小尺度领域联系起来,在那里光学层通常产生非常高的控制水平和均匀性,在大约20”(0.5米)的面积。其他大型光学效果,如窗户玻璃和显示涂层的生产精度较低,将覆盖在玻璃涂层部分。

精密光学领域的应用范围很广,但光学效应可以分为不同的类型:

  • 抗反射AR,简单可见或波长特异性
  • 镜面,金属,电介质,增强和保护
  • 二向色和偏振滤波器
  • 光谱选择性边缘滤波器

所有这些类型的涂层的共同方面是需要创建一个透明的多层结构。利用不同的层厚和每一层的不同折射率,可以建立一个涂层结构,以产生所需的光学效果。现代的软件计算和仿真方法可以在实际涂层沉积之前设计结构和光响应。在光学设计方面,这是一个成熟的领域,但实际的层创建仍然要求很高。

溅射并不是创造这种层的唯一方法,事实上一个更成熟的方法是基于电子束蒸发与基底距离大的源和基底操作。为了提供额外的能量和层/界面平滑,等离子体辅助源同时提供轰击。这些电子束方法是制造滤光片的传统方法,但是溅射现在变得越来越明显,就像半导体工业转向溅射沉积一样。溅射通常用于低(2“-10”)靶与衬底分离,通常不需要额外的等离子体源来获得额外的能量。为了保持两层之间的尖锐界面,需要高入射角,这导致了一场“战斗”,以创造非常高水平的均匀性,这对这种精密光学设备至关重要。有许多专有的方法来产生这样的统一层,他们通常使用以下一种或多种方法:

  • 衬底操纵
    • 1、2或3轴
    • 恒速
    • 变速
    • 固定或可变倾斜
  • 均匀的面具
    • 静态形状的面具
    • 动态
  • 系统几何
    • 光源到衬底中心和相对角度
    • 自定义侵蚀概况

无论使用哪种方法来产生所需的均匀性,从溅射源沉积氧化层通常是在反应气体环境中进行的。为了增加速率和减少循环次数,目标通常将在“过渡”模式下操作。这使得溅射产量很高,同时使用正确水平的反应气体来保持所需的化学计量。这是一个高度不稳定的过程,要么需要一个反馈气体控制器,如Speedflo,要么使用一个非常高的系统泵送来“压平”滞后曲线,并在过渡区域产生一些稳定。Gencoa是反应溅射环境磁控管设计方面的专家。Gencoa可以提供每个基本元素的解决方案,以一种互补的方式提供一个平稳和高速率的过程。精密光学应用的基本要素包括:

  • 较低的目标再存款水平(或零再存款的FFE)
  • 低工作电压和压力(HS)
  • 电浮和水冷阳极
  • 定制侵蚀概况
  • Speedflo反应气体控制
  • 涂层均匀性模拟
  • 用于附加离子辅助的磁性设计

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