Optiline kate

Optiline kate

Optiline kate on optilisele elemendile, näiteks läätsele või peeglile, kantud õhuke kiht või materjalikihid, mis muudab optilise elemendi valguse peegeldamise ja läbilaskmise viisi.Üks optilise katte tüüp on peegeldusvastane kate, mis vähendab soovimatuid peegeldusi pindadelt, mida tavaliselt kasutatakse prillidel ja kaameraläätsedel.Teine tüüp on väga peegeldav kate, mille abil saab toota peegleid, mis peegeldavad rohkem kui 99,99% valgusest.Keerulisemad optilised katted, millel on suurem peegeldusvõime teatud lainepikkustel ja peegeldusvastane toime pikematel vahemikel, võimaldavad toota dikrootilisi õhukese kile filtreid.

Katte tüüp

Alumiiniumist (Al), hõbedast (Ag) ja kullast (Au) metallist peeglite peegeldus vs. lainepikkuse kõverad normaalse esinemissagedusega

Kõige lihtsamad optilised katted on õhukesed metallikihid, näiteks alumiinium, mis kantakse klaasist aluspinnale, et moodustada klaasipind. Seda protsessi nimetatakse hõbetamiseks.Kasutatav metall määrab peegli peegeldavad omadused;alumiinium on odavaim ja levinuim kattekiht, mille peegeldusvõime on nähtavas spektris ligikaudu 88–92%.Kallim on hõbe, mille peegeldusvõime on 95–99% isegi kauges infrapunases valguses, kuid sinise ja ultraviolettkiirguse spektrialadel on peegeldusvõime vähenenud (<90%).Kõige kallim on kuld, mis on täisinfrapuna.Pakub suurepärast (98%–99%) peegeldust, kuid piiratud peegeldust lainepikkustel alla 550 nm, mille tulemuseks on iseloomulik kuldne värv.

Reguleerides metallkatte paksust ja tihedust, saab peegelduvust vähendada ja pinna läbilaskvust suurendada, mille tulemuseks on poolhõbedane peegel.Neid kasutatakse mõnikord "ühesuunaliste peeglitena".

Teine peamine optilise katte tüüp on dielektriline kate (st erinevate murdumisnäitajatega materjalide kasutamine aluspinnana).Need koosnevad õhukestest materjalide kihtidest, nagu magneesiumfluoriid, kaltsiumfluoriid ja mitmesugused metallioksiidid, mis sadestuvad optilistele aluspindadele.Valides hoolikalt nende kihtide täpse koostise, paksuse ja arvu, saab katte peegelduvust ja läbilaskvust häälestada nii, et tekiks praktiliselt mis tahes soovitud omadus.Pinna peegeldustegurit saab vähendada alla 0,2%, mille tulemuseks on peegeldusvastane (AR) kate.Seevastu suure peegeldusvõimega (HR) katetega saab peegelduvust suurendada üle 99,99%.Peegeldusvõime taset saab reguleerida ka kindla väärtuseni, näiteks toota peegel, mis peegeldab 90% teatud lainepikkuste vahemikes ja laseb läbi 10% sellele langevast valgusest.Selliseid peegleid kasutatakse tavaliselt kiirjaoturites ja laserites väljundliitmikena.Teise võimalusena võib katte kujundada nii, et peegel peegeldab ainult kitsast lainepikkuste riba, luues optilise filtri.

Dielektriliste katete mitmekülgsus on viinud nende kasutamiseni paljudes teaduslikes optilistes instrumentides, nagu laserid, optilised mikroskoobid, refraktorteleskoobid ja interferomeetrid, aga ka tarbijaseadmetes, nagu binoklid, prillid ja fotoläätsed.

Mõnikord kantakse metallkiledele dielektrilised kihid kaitsekihi saamiseks (näiteks ränidioksiid alumiiniumile) või metallkile peegelduvuse suurendamiseks.Metalli ja dielektriku kombinatsioone kasutatakse ka täiustatud pinnakatete loomiseks, mida ei saa muul viisil valmistada.Näiteks on nn "täiuslik peegel", millel on kõrge (kuid ebatäiuslik) peegeldus ja ebatavaliselt madal tundlikkus lainepikkuse, nurga ja polarisatsiooni suhtes.