Ohutkalvo-optiikka

Ohutkalvo-optiikka on tekniikka, jota tarvitaan useimmissa optisissa laitteissa. Valon kulkiessa linssin tai lasilevyn läpi osa valosta heijastuu esineen kummaltakin pinnalta. Tämä heijastunut valo vähentää valonläpäisyä, mutta yleensä vielä pahempi ongelma on, että tämä heijastunut valo kulkeutuu hallitsemattomasti epätoivottuun paikkaan. Kiikareissa ja kameroissa tämä valo heikentää kuvan kontrastia ja erotuskykyä.

Päällystämällä optisten elementtien pinta sopivalla ohutkalvolla voidaan valon heijastusta vähentää. Jos ohutkalvon taitekerroin on neliöjuuri linssin taitekertoimesta, niin heijastus katoaa aallonpituudella, joka on neljä kertaa kalvon paksuus. Käytännössä heijastus on minimoitava jollakin aallonpituusvälillä (esimerkiksi kiikareissa koko näkyvän valon alueella) ja se saadaan aikaan käyttämällä päällekkäin useita ohutkalvokerroksia, joissa on eri taitekerroin ja paksuus. Tällöin heijastus ei mene täysin nollaksi, mutta se saadaan hyvin pieneksi laajalla aallonpituusalueella.

Ohutkalvojen paksuus on 50–500 nm ja ne kasvatetaan höyrystämällä tai sputteroimalla materiaali optisen elementin pinnalle. Höyrystämisessä ainetta kuumennetaan niin paljon, että siitä irtoaa molekyylejä kaasufaasiin. Sputteroinnissa ainetta pommitetaan nopeilla jalokaasuioneilla, jotka irrottavat molekyylejä kaasuksi. Tyhjiössä (paine luokkaa 1 Pa) nämä molekyylit lentävät pinnalle, joka halutaan pinnoittaa. Kasvavan ohutkalvon paksuutta seurataan yleensä optisella interferometrillä.

Valonheijastumisen lisäksi ohutkalvo-optiikalla voidaan valmistaa optisia suodattimia ja peilejä.

Katso myös

• CVD-pinnoitus