光学镀膜是现代望远镜制造中至关重要的一环,它直接决定了望远镜的成像亮度、对比度、色彩还原度和整体性能。没有镀膜的透镜和反射镜会损失大量光线,导致成像暗淡、眩光严重。
目的:利用光的干涉原理,通过在不同光学元件表面沉积特定厚度和折射率的薄膜,来增加特定波段光线的透射率,并减少不必要的反射。
原理:当光线照射到膜层时,会在空气-膜层和膜层-玻璃两个界面发生反射。通过精确控制膜层厚度(通常为目标光线波长的1/4),使这两束反射光相互抵消(干涉相消),从而将能量转移到透射光中,实现增透。
材料:早期和低端产品使用氟化镁。现代多层膜使用二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝等多种氧化物组合。
目标:实现宽光谱(可见光波段)的高透过率和低反射率。
应用:牛顿式望远镜的主镜和副镜。
材料与工艺:
铝膜:标准配置。在真空室中通过热蒸发方式沉积铝膜,反射率约88%-92%。之后通常会镀一层二氧化硅作为保护膜。
银膜:反射率更高(可见光及红外波段可达97%-98%),但易硫化发黑,不耐磨,需加保护膜。多用于高端天文摄影。
金膜:对红外光反射率极高,主要用于科学仪器,普通天文望远镜少见。
应用:在天顶镜、双目头等需要极高反射率的部件上,取代金属膜。
优势:反射率可达99%以上,且非常耐用,不像金属膜容易氧化脱落。这是高端配件的重要标志。
应用:
太阳观测:专门的赫歇尔楔镜或太阳滤光片上镀有极端的减反膜/反射膜,将绝大部分(99.99%以上)的太阳光和热能反射或吸收,只允许极少量安全光线进入。
星云滤镜:如UHC、O-III滤镜,通过在基片上镀制复杂的分光膜,只允许特定天体发射的窄波段光谱(如O-III、H-α)通过,有效抑制光污染。