طلاء عازل للكهربي

تتمثل مزايا الأفلام العاكسة المعدنية في عملية إعدادها البسيطة ونطاق الطول الموجي التشغيلي الواسع ، في حين تشمل عيوبها خسائر بصرية عالية وعاكسة قصوى محدودة بطبيعتها. لتعزيز انعكاسية الأغشية العاكسة المعدنية ، يمكن ترسيب عدة طبقات عازلة ذات سمك معين على السطح الخارجي ، وتشكيل طبقات عاكسة معدنية عازلة. تجدر الإشارة إلى أنه في حين أن الطلاء العازل للمعادن يحسن الانعكاسية عند أطوال موجية أو موجات محددة ، فإنها تؤثر على خصائص الانعكاس المحايد للأفلام المعدنية النقية. تعمل الطلاءات العاكسة العازلة بالكامل على أساس مبادئ تداخل الحزم المتعددة. على عكس الطلاء المضاد للانعكاس ، فإن إيداع مادة الفيلم بمؤشر انكسار أعلى من الركيزة على سطح بصري يزيد من الانعكاسية. يتكون أبسط عاكس متعدد الطبقات من مواد معامل الانكسار المتناوب العالية والمنخفضة المودعة من خلال ترسيب البخار ، مع سمك بصري لكل طبقة يعادل ربع طول موجة ضوئية محددة. في ظل هذه الظروف ، تشترك ناقلات الضوء المنعكس في كل واجهة في اتجاهات اهتزاز متطابقة ، مما يؤدي إلى تعزيز السعة التراكمية مع زيادة عدد طبقات الفيلم.

أنواع الطلاء العازل

بناءً على الوظائف والبنية ، يتم تصنيف الطلاء الضوئي بغشاء رقيق عادة إلى الأنواع التالية:

1. طبقة واحدة طلاء

فيلم عازل واحد مودع على ركيزة ، عادة لأغراض مضادة للانعكاس (AR) أو الانعكاس العالي (HR). يمكن تبسيطها كواجهة مكافئة لتحليل الانعكاس والنفاذية. عندما يرضي سمك الفيلمNh = λ/4(ن: معامل الانكسار ،ح: سمك ،Λ: الطول الموجي) ، يتم تحقيق الانعكاس الأقصى/الأدنى. إذاN> √ (nمن n₂)(نيفي: مؤشر الانكسار المتوسط ،أكسيد الكربون: مؤشر انكسار الركيزة) ، يتحقق AR ؛ إذاN> √ (n₂ n₂)يتم تحقيق HR. مثالي AR (N = √ (n₂ n₂)يتطلب مواد نادرة.

2. طلاء متعدد الطبقات

تتكون من طبقات عازلة متعددة مع مؤشرات انكسار مختلفة ، تستخدم للانعكاس العالي أو فصل الألوان أو التصفية أو الاستقطاب. مفاهيم مؤشر الانكسار المكافئ تبسط التحليل. للطبقات السميكة ذات ربع الطول الموجي (Nh = λ/4) ، بطبقتين مع مؤشرات الانكسارسجلوأكسيد الكربونيمكن أن يكون مكافئًا لطبقة واحدة معNei = nوالي ²/n₂. تتضمن التصميمات الشائعة ركائز ربع الموجة (QWOT) ونصف الموجة (HWOT) مع مؤشرات انكسار متناوبة عالية/منخفضة أو متطابقة.

3. طلاء المعادن

فيلم معدني ترسب على المكونات البصرية للانعكاس العالي أو تقسيم الشعاع أو الاستقطاب. يعتمد الانعكاس/النفاذية على مؤشر الانكسار المعقد للمعدن (N = n-في"، أيننون"هي أجزاء حقيقية/خيالية). المعادن تظهر امتصاص قوي (كبيرن") في الأطوال الموجية المرئية ، مما يؤدي إلى انعكاس عالي ونفاذية منخفضة. مواد شائعة: الألومنيوم ، الفضة ، الذهب ، الكروم.

4. طلاء متدرج

أفلام عازلة مع مؤشرات انكسار مختلفة على طول السمك أو الموضع ، تستخدم لتصحيح التشتت أو إزالة الاستقطاب أو النطاق العريض. الطلاء التدرجي يقلل من انعكاسات الواجهة المفاجئة. تشمل الأنواع:

· طلاء متدرج السماكة: يختلف سمك الطبقة مكانياً (على سبيل المثال ، إسفين/تفتق).

· طلاء مؤشر التدرج: يختلف معامل الانكسار باستمرار (على سبيل المثال ، التشكيلات الجانبية الخطية/الأسية).

تطبيقات الطلاء العازل البصري

1. الليزر: تتطلب أنظمة الليزر موجات ثابتة ثابتة داخل تجاويف الرنين لتحقيق الانبعاثات المحفزة والتضخيم. يتم تطبيق طبقات عازلة ضوئية عاكسة أو عاكسة جزئيًا على طرفي التجويف لتشكيل آلية تغذية مرتدة.

2. الأجهزة البصرية: مكونات مثل العدسات ، المنشور ، الفلاتر ، شق الشعاع ، والمستقطبات تعتمد على الطلاء العازل البصري لتحسين الأداء والاستقرار. تعمل هذه الطلاءات على تقليل فقدان الانعكاس وزيادة النفاذية وتعديل اللون الفاتح أو الاستقطاب وحماية المكونات من العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة والغبار والخدوش.

3. أنظمة الاتصالات: تستخدم الأجهزة بما في ذلك الألياف البصرية والثنائيات الليزرية والمعدلات ومكبرات الصوت والمفاتيح الطلاء العازل الضوئي لتحسين الكفاءة ونسبة الإشارة إلى الضوضاء. إنها تقلل من فقدان الإدراج ، وتعزز طاقة الخرج ، وتوسع عرض النطاق الترددي ، وتمنع الضوضاء المرتدة ، وتتيح مضاعفة الطول الموجى/الوضع لزيادة سعة النظام ومرونته.

4. استخدام الطاقة الشمسية: تستخدم الخلايا الشمسية وأنظمة الطاقة الحرارية وأجهزة الإضاءة طبقات عازلة ضوئية لتحسين كفاءة التحويل والمتانة. تعمل هذه الطلاءات على تعزيز الامتصاص وتقليل الانعكاس وتنظيم الانبعاث وقمع الإشعاع الحراري وتمكين الاستخدام الانتقائي أو استبعاد أطوال موجية شمسية محددة.