Металлические покрытия используются в приложениях, где необходимо достигать высокой степени отражения в очень широком диапазоне длин волн. Отражение металлических покрытий меньше меняется в зависимости от степени поляризации и угла падения излучения, чем это имеет место для диэлектрических покрытий, но металлические покрытия имеют тенденцию к большим потерям.
Алюминиевые покрытия широко используются благодаря отличному отражению практически во всем оптическом спектре от УФ до ИК. Алюминий - единственный металл, используемый для зеркал в ГУФ диапазоне.
1. Алюминиевое покрытие с защитой
Алюминий дополнительно покрывается одним диэлектрическим слоем, который защищает мягкий металл от окисления и царапин.
Диапазон длин волн, нм
|
Среднее отражение, % |
Порог повреждения,
Дж/см2, 10 нс импульс
|
| 0.2-10.0 |
>90 |
1 |
|
Рис. 1 Алюминиевое покрытие с защитой для диапазона 0.2-10 микрон.
2. Усиленное алюминиевое покрытие
Алюминий дополнительно покрывается несколькими диэлектрическими слоями, увеличивающими отражение металлического покрытия в требуемом поддиапазоне длин волн.
Тип покрытия
|
Диапазон длин волн, нм |
Среднее отражение, % |
Порог повреждения,
Дж/см2, 10 нс импульс |
Усиленное в УВ
|
250-600 |
>85 |
1 |
Усиленное в видимой области
|
400-700 |
>92 |
1 |
|
Рис. 2-1 Усиленное в УФ алюминиевое покрытие.
Рис. 2-2 Усиленное в видимой области алюминиевое покрытие.
Серебро предпочтительно в видимом и ближнем ИК диапазонах. Серебряные покрытия имеют более высокий порог повреждения, чем алюминиевые покрытия. Обычно серебро защищается и/или усиливается дополнительными диэлектрическими слоями.
3. Серебряное покрытие с защитой
| Диапазон длин волн,микроны |
Среднее отражение, % |
Порог повреждения,
Дж/см2, 50 нс импульс |
| 0.4-10.0 |
>95 |
2-3 |
| 0.532 & 0.633 and 10.6 |
>97 at 0.4-0.7
>= 99.0 at 10.6 |
2-3 |
|
Рис. 3 Защищенное серебряное покрытие в диапазоне 400-10000 нм.
4. Усиленное серебряное покрытие
| Тип покрытия |
Диапазон длин волн, нм
|
Среднее отражение, % |
Порог повреждения,
Дж/см2, 50 нс импульс |
| Усиленное в видимой области |
400-700 |
>97 |
2-3 |
Усиленное в ближнем ИК диапазоне
|
700-900 |
>97 |
2-3 |
|
Рис. 4-1 Усиленное в видимой области серебряное покрытие.
Рис. 4-2 Усиленное в ближней ИК области серебряное покрытие.
Золотые покрытия используются преимущественно для ближнего, среднего и дальнего инфракрасного диапазонов. Золото начинает хорошо отражать с 600 нм и выше.
5. Золотое незащищенное покрытие
Незащищенное золото мягкое и очень легко царапается, но отсутствие защитных слоёв позволяет избежать нежелательной интерференции, которая может искажать результаты измерений, проводимых на спектроскопических приборах, работающих в очень широком диапазоне длин волн.
Подобно алюминию и серебру, золото обычно защищается и/или усиливается добавлением диэлектрических слоев. Заметим, однако, что незащищенное золото имеет слегка большее среднее отражение, чем защищенный металл.
| Диапазон длин волн, нм |
Среднее отражение, % |
Порог повреждения,
Дж/см2, 50 нс импульс |
| 0.6-10 |
>98.5 |
2-3 |
|
6. Защищенное золотое покрытие
| Диапазон длин волн, нм |
Среднее отражение, % |
Порог повреждения
|
| 0.6-10 |
>98 |
2-3 Дж/см2, 50 нс импульс |
| 0.532, 0.633, 10.6 | >=50 для видимого диапазона
>=99.0 для 10.6 микрон
| 1 Дж/см2, 10нс импульс
2 kВт/cм2, непрерывный режим
| |
Рис. 6 Защищенное золотое покрытие.
7. Усиленное золотое покрытие
| Диапазон длин волн, микроны |
Среднее отражение, % |
Порог повреждения |
0.532, 0.633, 10.6
|
>70 для видимого диапазона
>=99.2 для 10.6 микрон
|
1 Дж/см2, 10нс импульс
2 kВт/cм2, непрерывный режим
|
|
Рис. 7-1 Усиленное золотое покрытие на 532 нм.
Рис. 7-2 Усиленное золотое покрытие на 10.6 микрона.
Следующий рисунок обобщает характеристики разных видов металлических покрытий, упомянутых выше.
Рис. 7-3 Сравнительный график для металлических покрытий.
