Dünne Schichten für die Optik

Eine optische Beschichtung besteht aus einer Kombination dünner Schichten. Diese erzeugen Interferenzeffekte, die genutzt werden, um die Transmissions- oder Reflexionseigenschaften eines Systems zu verändern. Das Verhalten einer optischen Beschichtung hängt von der Anzahl der Schichten, der Dicke der einzelnen Schichten und der Differenz des Brechungsindexes zwischen den Schichten ab. Die gängigsten Beschichtungen für Präzisionsoptiken sind Antireflexbeschichtungen (AR), Hochreflektierende Beschichtungen (HR), Strahlteilerbeschichtungen und Filterbeschichtungen.

Allgemeiner Aufbau

Schichtsysteme werden durch Auftragen dünner Schichten (typisch sind ¼ Lambda (QWOT) oder ½ Lambda (HWOT) der verwendeten Wellenlänge) dielektrischer Materialien wie Ta2O5 und/oder SiO2 hergestellt. Diese dielektrischen Schichten haben abwechselnd eine hohe und niedrige Brechzahl, um die benötigten Interferenzeffekte zu erzielen.  

Antireflexbeschichtungen

Antireflexbeschichtungen werden für die meisten Optiken verwendet. Sie maximieren die Transmission und reduzieren Geisterbilder.

Hochreflektierende Beschichtungen

Hochreflektierende Beschichtungen wurden entwickelt, um die Reflexion einer Einzelwellenlänge oder eines ganzen Spektralbereichs zu maximieren.

Strahlteilerbeschichtungen

Strahlteilerbeschichtungen werden verwendet, um einfallendes Licht in einen definierten transmittierten und reflektierten Teil aufzuteilen.

Filterbeschichtungen

Filter werden in vielen verschiedenen Industrieanwendungen eingesetzt, um Licht bestimmter Wellenlängen zu transmittieren, zu reflektieren, zu absorbieren oder abzuschwächen.

Einfluss von Einfallswinkel und Polarisation

Optische Beschichtungen werden für bestimmte Einfallswinkel und Polarisationsrichtungen des Lichts (z.B. s- oder p-polarisiert oder unpolarisiert) ausgelegt. Wenn die elektrische Beschichtung, die für 0° Einfallswinkel ausgelegt ist, unter 45° verwendet wird, wird die Transmission / Reflexion von der spezifizierten Transmission / Reflexion abweichen. Ebenso verhält es sich bei der Polarisation. Die meisten Beschichtungen sind für unpolarisiertes Licht entwickelt. Nutzt man solch eine Beschichtung mit s- oder p-polarisiertem Licht werden die spezifizierten Eigenschaften nicht erreicht.