在光学薄膜中,反射膜和增透膜几乎同样重要。
在光学仪器中的反射系统中,单纯金属膜的特性大都已经满足常用要求。
在某些应用中,要求的反射率高于金属膜所能达到的数值则可在金属膜上加额外的介质膜以提高反射率。而全介质多层反射膜,具有最大的反射率和最小的吸收率,因此在激光应用中广泛使用。
金属反射膜的反射率,与金属膜厚度有关,当金属膜厚度达到一定程度的时候,基底的影响可以忽略,在一个较大范围内反射率与厚度是基本无关的。金属膜的加工在材料的选择上,通常要考虑使用的波段要求,金属本身的反射率,加工后的使用环境和加工制作的成本,通常使用的金属膜材料为金、银、铝、铂、铑。
铝是最常用的金属膜材料,有较高的反射率,而且在镀制成功后,其表面形成的氧化铝层,可以起到一定的保护作用,作为保护层。
银是反射率最高的金属材料,但是银的稳定性差,与玻璃的粘附性较低,需要在通过其他共挤加工从而改善其性能。
金是一种红外常用的材料,强度和稳定性,相较于银有较大提升,但是与玻璃的粘附性也较低,需要其他的加工工艺,来提高与玻璃的粘附性。
铂、铑的稳定性较高,比较坚固,但是反射率相较于其他金属材料较低,而且是贵重金属,成本较高,一般用于有抗腐蚀等特殊要求的情况。
而这些金属,在空中极易氧化,因此,在采用这些金属作为反射膜的同时,需要在膜的外侧加镀一层保护膜,例如三氧化二铝,一氧化硅或者二氧化硅等。
金属反射膜的制备工艺简单,能适应工作的波长范围宽,是反射膜中的一种常用薄膜。
全电介质反射膜建立在多光束干涉基础上。其效果与增透膜相反,是通过镀上一层折射率高于基体材料的薄膜,简单的说就是由高、低折射率的二种材料交替蒸镀,使每层膜的光学厚度为某一波长的四分一。通过参加叠加的各界面上的反射光矢量,调整振动方向相同。合成振幅随着薄膜层数的增加而增加。
全电介质反射膜相较于金属反射膜,反光率得到较大提升,光损大幅减少,其性能得到提升,但是其入射角度以及波长范围都比较有限,成本较高。