导语
在精工光学系统设计中,工程师们常常面临一个棘手的“鱼与熊掌"难题:
为了实现设备的轻量化和紧凑化,我们需要使用极薄的玻璃基底;但同时,为了获得尽致的光学性能,又必须镀上多层致密的介质膜。
结果往往是灾难性的——高密度的薄膜会产生巨大的内部应力,导致超薄基底发生严重的弯曲变形(即“薯片效应"),最终充分破坏系统的波前和成像质量。
难道“超薄基底"与“高性能镀膜"真的无法兼得吗?
作为国际高性能光学镀膜和滤光片技术的翘楚,Alluxa 刚刚交出了一份令人振奋的答卷。
01. 突破瓶颈:专为 <1.0 mm 超薄基底而生
近日,Alluxa 正式宣布了一项突破性的技术进展:基于其专有的 Sirrus™ 等离子体物理气相沉积 (PVD) 工艺,成功研发出全新的 ULTRA 低应力二向色性镀膜工艺 (ULTRA Low-Stress Dichroic Process)。
这项技术的亮点在于:它能够在厚度小于 1.0 毫米 (<1.0 mm) 的超薄基底上,实现致密的介质光学镀膜,同时将薄膜应力降至开创性的极低水平。
这意味着,光学工程师在进行系统设计时,不再需要为了妥协镀膜应力而被迫增加基底厚度。这一突破极大地减少了设计限制,为光学仪器的微型化和性能打开了新的大门。
图 1. 采用 Alluxa 低应力工艺制造的 0.5 毫米厚超平坦二向色滤光片。
02. 性能不妥协:依然是顶配的 ULTRA 系列
在过去,降低镀膜应力往往意味着要牺牲一定的光学性能(例如边缘陡度或透射率)。但 Alluxa 的研发团队打破了这一常规。
全新的低应力工艺被整合进了 Alluxa 备受赞誉的 ULTRA 系列产品线中。这意味着,这些超薄、超平的二向色性滤光片,依然具备 ULTRA 系列标志性的“顶配"参数:
• 极陡峭的边缘过渡 (Steep Edges):实现波段之间的精准切割。
• 超高透射率 (High Transmission):较大限度保留目标光信号。
• 杰出的反射率 (Superior Reflection):确保光路的高效分离与导向。
图 2. ULTRA 系列多波段二向色分光镜,具有 5 个透射波段,且各波段间均由反射波段隔开。
正如 Alluxa 总裁 Peter Egerton 所言:
“我们非常激动能为客户带来这项新能力。多年来,‘在超薄基底上实现高性能、陡边缘的二向色镜’一直是客户频繁提出的迫切需求。我们的工程团队付出了巨大的努力,最终构思并创新出了这一优异的解决方案。"
03. 眼见为实:行业前沿化的平整度表现
为了直观展示 ULTRA 低应力工艺的强悍实力,Alluxa 公布了干涉仪测试对比数据。
图 3. ULTRA 低应力工艺展示了未镀膜基底(左)与镀膜后基底(右)之间极小的平整度变化。
从测试结果可以清晰地看到,即使在极薄的基底上完成了复杂的多层介质膜沉积,镀膜后的基底依然保持了与未镀膜前几乎一致的平整度。这种行业前沿化的平整度控制能力,直接保障了最终光学仪器的精度和稳定性。
04. 赋能前沿:三大核心应用场景
这项“超薄且平整"的镀膜黑科技,将直接惠及以下对体积、重量和精度要求较高的前沿领域:
1.显微镜 (Microscopy)
在现代多色荧光显微镜中,光路极其紧凑。超薄的二向色镜可以有效减少光束偏移和像差,提升高数值孔径 (NA) 系统的成像清晰度。
图 4. 用于荧光显微领域的超陡变、高透过率长通二向色分光镜。
2.医疗器械与体外诊断 (Medical)
随着医疗设备向便携化 (Point-of-Care) 和微型化发展,内部光学组件的尺寸和重量被严格限制。低应力超薄滤光片是实现医疗仪器小型化的关键拼图。
3.航空航天应用 (Space-based Applications)
在太空探索中,“克克计较"是常态。超薄基底能大幅减轻有效载荷的重量,而致密的 PVD 镀膜则能抵抗太空严苛的温度和辐射环境,确保设备在轨稳定运行。
行动号召
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