望遠鏡產品

望遠鏡的鍍膜(涂層)

望遠鏡系統應用較廣泛的光學薄膜，大致可分為減反射膜（增透膜）和反射膜(電介質鍍膜)兩大類，其中前者主要用于光學透鏡，后者主要用于部分棱鏡系統和天文望遠鏡的反射鏡。近年來隨著進口產品的增多，光學零件的鍍膜有時會被直接翻譯成“涂層”，“涂層”就是膜層的意思。

一、減反射膜(增透膜 )

望遠鏡光學零件（物鏡、目鏡和棱鏡）上的鍍膜層可以減少由于反射造成的光學損失及反光，而且可以增加光的傳輸率和對比度。

光學元件對光線的反射損失是限制望遠鏡性能的一個因素，當光線射到未經鍍膜的玻璃表面時，有4-5%的光線由玻璃表面反射損失（此外在光線通過時玻璃本身要吸收一部分光）。一具望遠鏡平均有10-16個玻璃表面，其光量損失可能會是最初射到物鏡上光量的50%或者更多，還有更糟糕的，當所有反射光線在望遠鏡內部經過多次反射后會產生閃耀(即常說的玄光，鬼影)和重影的圖像。

光學鍍膜是通過專門的儀器在玻璃表面鍍一層很薄的真空涂層，它有一定的化學成份（通常是二氟化鎂-MgF2），鍍膜后每塊玻璃表面的反射光量減少到0.25---0.5%，并且傳輸光線及對比度都比普通沒有鍍膜的玻璃要好。

鍍膜層厚度、密度要絕對規范，否則就會有不可料想的反射和其它問題發生。

鍍膜是最容易混淆的一個詞，很多情形中，對望遠鏡的說明大多會使人誤入歧途，為區別起見，以下列了各種用于一般性說明的詞匯： 

二、反射膜

和增透膜相反，采用反射光學裝置系統設計的望遠鏡，如牛頓反射天文望遠鏡或折反射望遠鏡的部分光學鏡片，光線需要在光學表面上多次反射后聚焦，因此需要最大限度的增加光的反射率，反射膜一般可分為兩大類，一類金屬反射膜，一類是全電介質反射膜。此外，還有把兩者結合起來的金屬電介質反射膜。

目前家庭用望遠鏡反射膜的鍍膜主材主要為高純度鋁。

通過在玻璃表面鍍制一層鋁，可以反射超過99%的光線。

相對增透膜，特別是多層增透膜的鍍制，反射膜的成本較低，因此被廣泛應用于大口徑天文望遠鏡的設計和制造。

一般金屬都具有較大的消光系數，當光束由空氣入射到金屬表面時，進入金屬內的光振幅迅速衰減，使得進入金屬內部的光能相應減少，而反射光能增加。消光系數越大，光振幅衰減越迅速，進入金屬內部的光能越少，反射率越高。人們總是選擇光系數較大，光學性質較穩定的那些金屬作為金屬膜材料。在紫外區常用的金屬薄材料是鋁，在可見光區常用鋁和銀，在紅外區常用金、銀和銅，此外，鉻和鉑也常作一些特種薄膜的膜料。由于鋁、銀、銅等材料在空氣中很容易氧化而降低性能，以必須用電介質膜加以保護。常用的保護膜材料有一氧化硅、氟化鎂、二氧化硅、三氧化二鋁等。金屬反射膜的優點是制備工藝簡單，工作的波長范圍寬；缺點是光損大，反射率不可能很高。為了使金屬反射膜的反射率進一步提高，可以在膜的外側加鍍幾層一定厚度的電介質層，組成金屬電介質反射膜。需要指出的是，金屬電介質射膜增加了某一波長（或者某一波區）的反射率，卻破壞了金屬膜中性反射的特點。

全電介質反射膜是建立在多光束干涉基礎上的。與增透膜相反，在光學表面上鍍一層折射率高于基體材料的薄膜，就可以增加光學表面的反射率。最簡單的多層反射是由高、低折射率的二種材料交替蒸鍍而成的,每層膜的光學厚度為某一波長的四分一。在這種條件下，參加疊加的各界面上的反射光矢量，振動方向相同。合成振幅隨著薄膜層數的增加而增加。

三、相位膜(位相膜， Phase Coating)

相位膜主要用于屋脊(Roof)棱鏡，因屋脊棱鏡的外形特點，被兩屋脊面反射的光相交會產生干涉，從而降低望遠鏡的分辨率和光學性能。

棱鏡鍍制相位膜后，可以改變兩屋脊面的反射光位相，使光線相遇后不產生干涉，這樣就能提高望遠鏡的分辨率和光學性能。

相位鍍膜最早多見于中高端產品，目前國產的相位鍍膜技術也日漸成熟，可以預見的是越來越多的相位膜產品會出現。