AR膜你知多少？本文全面解讀，了解學習必看

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導讀

AR膜稱為減反射膜，或者又稱增透膜，它是目前應用最廣、產量最大的一種光學薄膜，至今仍是光學薄膜技術中重要的研究課題。那你對AR膜了解多少？下面小編就跟大家了一下AR膜的那些事！

01

AR膜介紹

主要功能

減少或消除

透鏡、稜鏡、平面鏡等

光學表面的反射光

從而增加這些元件的透光量

在很多應用領域中

AR膜是不可缺少的

否則

無法達到應用的要求

以照相機為例

（由18塊透鏡組成的35mm的自動變焦照相機）

假定

每個玻璃和空氣的界面有

4%

的反射

沒有增透的鏡頭光透過率為

27%

鍍有一層膜

（剩餘的反射為1.3%）

鏡頭光透過率為

66%

鍍多層膜

（剩餘的反射為0.5%）

鏡頭光透過率為

85%

01

02

AR膜產品結構

03

AR膜增透原理

先了解

光的波粒二相性

從微觀上既可以把光理解成一種波、又可以把他理解成一束高速運動的粒子

增透膜的原理

是把光當成一種波來考慮的

因為

光波和機械波一樣也具有干涉的性質

在鏡頭前面塗上一層增透膜 (一般是"氟化鈣",微溶於水) ， 如果膜的厚度等於紅光（注意：這裡說的是紅光）在增透膜中波長的四分之一時,那麼在這層膜的兩側反射回去的紅光就會發生干涉,從而相互抵消,你在鏡頭前將看不到一點反光,因為這束紅光已經全部穿過鏡頭了。

為什麼我從來沒有看到沒有反光的鏡頭? 原因很簡單,因為可見光有「紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫」七種顏色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全進入鏡頭，一般情況下都是讓綠光全部進入的，這種情況下，你在可見光中看到的鏡頭反光其顏色就是藍紫色，因為這反射光中已經沒有了綠光。膜的厚度也可以根據鏡頭的色彩特性來決定。

04

AR膜分類

單層減反膜

理想的單層減反膜的條件是：

膜層的光學厚度為1/4波長

其折射率為入射介質和基片折射率乘積的平方根，在可見區，使用得最普遍的是折射率為1.52左右的冕牌玻璃。根據上面理論計算，其理想的增透膜的折射率為1.23，但現能利用的薄膜的最低折射率是1.28(MgF2)。

單層AR 膜的兩個主要的缺陷：

對於常用的玻璃基底，很難實現零反射

只能實現單一波長零反射，色中性差

多層減反膜

在薄膜上鍍兩層以上反射材料的稱為多層AR 膜，多層比單層有更好的性能，如下圖，左邊是單層AR 膜，右邊是多層AR 膜。

05

AR膜用途

望遠鏡

眼鏡

數字相機鏡頭

LCD投影系統

光學窗口

保護鏡

筆記本

電腦

手機

電視

眼鏡

觸摸屏

等

06

AR膜使用原料

光學增透膜的研製

不僅要考慮它的

透射率

而且還要考慮它的

硬度、耐熱、耐寒性

與玻璃等光體的接合力度

耐光照射性

吸熱強度

等因素

能滿足這麼多條件的材料可想而知是很困難的

根據適合不同的需求，目前人們發現、常用的材料有氟化鎂、二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鋯 、ZnSe、ZnS陶瓷紅外光紅外增透膜、乙烯基倍半硅氧烷雜化膜等。

由於一般光學介質都是玻璃，並在空氣中使用，那增透膜的折射率應接近1.23。現實中折射率小於氟化鎂（折射率為1.38）的鍍膜材料很少見，而且像氟化鎂那樣很好的滿足各種條件的材料更是稀少。因此，現在一般都用氟化鎂鍍制增透膜。

雖然金剛石是迄今為止自然界中性能最優良的材料，但是存在工藝條件過於苛刻和成本高的問題。目前，大規模的使用金剛石薄膜的條件還不具備。通過人們對增透膜的不斷發展和研究，相信會有比金剛石更為合適的材料被我們所發現利用，或者金剛石被大規模的使用。

07

AR膜加工方法

隨著增透膜的不斷開發和研究，光學增透膜的鍍膜技術也在不斷的發展。光學增透膜的厚度要控制在可見光波長1/4的數量級上，增透膜的均勻度的要求也非常的苛刻。儘管如此,在人們的不懈探索中，還是掌握了不少行之有效、先進的鍍膜技術。

目前

常用的鍍膜方法

真空蒸鍍、化學氣相沉積、溶膠凝膠鍍膜

三者相比較，溶膠—凝膠鍍膜設備簡單、能在常溫常壓下操作、膜層均勻性高、微觀結構可控，適於不同形狀、尺寸的基片、能通過控制配方、製備工藝得到高激光破壞閾值的光學薄膜，已成為高功率激光薄膜的最具競爭力的製備方法之一。

常用四分之一波長的薄膜,並沒有使透射光的光強達到最大，也就是說沒有使反射光達到最弱。主要是要增透的光往往不是單色的，而是有一定的頻寬，而對於一個增透膜只對某一波長的單色光有完全增透的作用。

因此可以通過多層鍍膜技術來改善增透效果，同時也增加了透射光的線寬波長，也就是頻寬。隨著人們對增透膜的應用和發展，有人設想為細小的光纖進行鍍膜，由此可見這需要多麼精密的鍍膜技術。

總之

「AR 膜生產的三種工藝有真空蒸鍍、化學起相沉積和溶膠—凝膠鍍膜，就目前來說，塗膠線的設備無法生產，但是我們可以用塗布PSA、覆合離型膜、覆合保護層等工序製備。」

來源：光學薄膜前沿

編輯：付冠傑

註：文章信息僅為提供讀者參考和分享交流而用，不代表本公眾號觀點，文章版權歸原作者所有！

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