Тонкопленочная оптика - Thin-film optics

Дихроичные фильтры создаются с использованием тонкопленочной оптики.
Интерференция тонкой пленки вызванный ITO размораживающее покрытие на Airbus окно кабины. Толщина пленки намеренно неоднородна для обеспечения равномерного нагрева на разных расстояниях от электродов.
Узор из цветного света, образованный вмешательство между белым светом, отражающимся от поверхности тонкой пленки дизельного топлива на поверхности воды, и границей раздела дизельное топливо-вода.
Гафний окисленные слитки, проявляющие тонкопленочные оптические эффекты.

Тонкопленочная оптика это филиал оптика который имеет дело с очень тонкими структурированными слоями из различных материалов.[1] Чтобы продемонстрировать тонкопленочную оптику, толщина слоев материала должна быть порядка длин волн видимого света (около 500 нм ). Слои в этом масштабе могут иметь замечательные отражающие свойства из-за световой волны. вмешательство и разница в показатель преломления между слоями, воздухом и субстратом. Эти эффекты изменяют способ оптики. отражает и передает свет. Этот эффект, известный как тонкопленочная интерференция, наблюдается в мыльные пузыри и нефтяные пятна.

Более общие периодические структуры, не ограниченные плоскими слоями, известны как фотонные кристаллы.

В производстве, тонкая пленка слоев можно достичь за счет отложение одного или нескольких тонких слоев материала на подложку (обычно стекло ). Чаще всего это делается с помощью физическое осаждение из паровой фазы процесс, такой как испарение или напыление, или химический процесс, такой как химическое осаждение из паровой фазы.

Тонкие пленки используются для создания оптические покрытия. Примеры включают низкая излучательная способность панели стекло для дома и авто, антибликовые покрытия на очки светоотражающие перегородки на автомобильных фарах, а также для высокой точности оптические фильтры и зеркала. Еще одно применение этих покрытий - пространственная фильтрация.[2]

Примеры в мире природы

Тонкопленочные слои распространены в мире природы. Их эффекты создают цвета, видимые в мыльных пузырях и нефтяных пятнах, а также структурная окраска некоторых животных. Крылья многих насекомых из-за своей минимальной толщины действуют как тонкие пленки. Это хорошо видно по крыльям многих мух и ос. У бабочек тонкопленочная оптика видна, когда само крыло не покрыто чешуей крыльев, что имеет место в синих пятнах на крыльях. Аглаис ио и сине-зеленые пятна Графий сарпедон.[3] В лютики, блеск цветка обусловлен тонкой пленкой, которая улучшает видимость цветка. опыление насекомые и средства регулирования температуры репродуктивных органов растений.[5]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Knittl, Z. (1981). Оптика тонких пленок. Джон Вили.
  2. ^ Морено, Иван; Araiza, JJ; Авендано-Алехо, М. (2005). «Тонкопленочные пространственные фильтры». Письма об оптике. 30 (8): 914–6. Bibcode:2005OptL ... 30..914M. Дои:10.1364 / OL.30.000914. PMID  15865397.
  3. ^ а б c Ставенга, Д. Г. (2014). «Тонкая пленка и многослойная оптика вызывают структурную окраску многих насекомых и птиц». Материалы сегодня: Материалы. 1: 109–121. Дои:10.1016 / j.matpr.2014.09.007.
  4. ^ Stavenga, D.G .; Leertouwer, H.L .; Marshall, N.J .; Осорио, Д. (2010). «Резкое изменение цвета райской птицы из-за уникальной структуры бородок грудных перьев». Труды Королевского общества B: биологические науки. 278 (1715): 2098–104. Дои:10.1098 / rspb.2010.2293. ЧВК  3107630. PMID  21159676.
  5. ^ а б van der Kooi, C.J .; Эльзенга, J.T.M .; Dijksterhuis, J .; Ставенга, Д. (2017). «Функциональная оптика глянцевых цветов лютика». Журнал интерфейса Королевского общества. 14 (127): 20160933. Дои:10.1098 / rsif.2016.0933. ЧВК  5332578. PMID  28228540.
  6. ^ Лютики фокусируют свет, чтобы согреть свои цветы и привлечь насекомых. Новый ученый 25 февраля 2017 г.

дальнейшее чтение