В настоящее время отрасль разрабатывает оптические покрытия для таких применений, как цифровые камеры, сканеры штрих-кодов, волоконно-оптические датчики и сети связи, а также биометрические системы безопасности. По мере роста рынка в пользу недорогих и высокоэффективных пластиковых оптических компонентов появились новые технологии нанесения покрытий, отвечающие потребностям новых областей применения.
По сравнению со стеклянной оптикой, пластиковая оптика в 2–5 раз легче, что делает ее более подходящей для таких применений, как шлемы ночного видения, портативные полевые системы визуализации и многоразовые или одноразовые медицинские устройства (например, лапароскопы). Кроме того, пластиковую оптику можно формовать в соответствии с требованиями установки, что значительно сокращает количество этапов сборки и снижает производственные затраты.
Пластиковая оптика может использоваться в большинстве областей применения в видимом свете. Для других областей применения в ближнем УФ и ИК диапазонах распространенные материалы, такие как акрил (отличная прозрачность), поликарбонат (наилучшая ударопрочность) и циклические олефины (высокая термостойкость и долговечность, низкое водопоглощение), имеют диапазон длин волн пропускания от 380 до 100 нм. На поверхность пластиковых оптических компонентов наносится покрытие для улучшения их характеристик пропускания или отражения и повышения долговечности. Толстые покрытия (обычно толщиной около 1 мкм или более) в основном действуют как защитные слои, но также улучшают адгезию и прочность для последующих тонкослойных покрытий. К тонкослойным покрытиям относятся диоксид кремния (SiO2), оксид тантала, оксид титана, оксид алюминия, оксид ниобия и оксиды гафния (SiO2, Ta2O5, TiO2, Al2O3, Nb3O5 и HfO2); типичными металлическими зеркальными покрытиями являются алюминий (Al), серебро (Ag) и золото (Au). Фторид или нитрид редко используются для нанесения покрытий, поскольку для получения хорошего качества покрытия требуется более высокая температура, что несовместимо с условиями низкотемпературного осаждения, необходимыми для нанесения покрытий на пластиковые компоненты.
Когда основными критериями при выборе оптических компонентов являются вес, стоимость и простота сборки, пластиковые оптические компоненты часто оказываются наилучшим выбором.
Специализированная отражающая оптика для высокоточного сканера, состоящая из массива сферических и несферических компонентов (алюминиевые с покрытием и без покрытия).
Еще одна распространенная область применения оптических компонентов из пластика с покрытием — это очки. В настоящее время антибликовые (AR) покрытия на линзах очков очень распространены: более 95% всех очков используют пластиковые линзы.
Еще одна область применения пластиковых оптических компонентов — это бортовое оборудование. Например, в системах индикации на лобовом стекле (HUD) вес компонента является важным фактором. Пластиковые оптические компоненты идеально подходят для HUD. Как и во многих других сложных оптических системах, в HUD требуются антиотражающие покрытия для предотвращения рассеянного света, вызванного посторонними излучениями. Хотя также можно наносить покрытия из высокоотражающих металлических и многослойных оксидных пленок, отрасли необходимо постоянно разрабатывать новые технологии для внедрения пластиковых оптических компонентов в более перспективные области применения.
Дата публикации: 07.11.2022