Leistungsfähige optische Beschichtung
Fertigung von optischen Schichten im Spektralbereich von UV bis in den nahen Infrarotbereich für anspruchsvolle Produkte mit vernünftigen Lieferzeiten und zuverlässigem Service - das ist optische Beschichtung made by asphericon. Ausgestattet mit den modernsten am Markt existierenden Fertigungs- und Messtechnologien sowie einem erfahrenen Technikerteam verwandeln wir Ihre Vorstellungen in die Realität. Neben der Beschichtung optischer Gläser können wir viele weitere Materialien mit unterschiedlichen Schichtmaterialien und Schichtdicken versehen.
Optische Beschichtung bei asphericon
Auf der Suche nach einer maßgeschneiderten optischen Beschichtung für Ihre Anwendung? Das Portfolio von asphericon umfasst:
- Dielektrische Antireflexbeschichtung,
- Dielektrische Spiegel,
- Metallische Spiegel,
- Filterschichten und
- Strahlteiler
Abgestimmt auf die individuellen Eigenschaften des Ausgangsmaterials und den Anforderungen an optische Systeme wählen wir die passende Beschichtungstechnologie für Ihr Projekt. Dabei können Elektronenstrahlverdampfung, ionenstrahlgestützte Deposition oder Sputtering zum Einsatz kommen.
Spezifikationen optische Beschichtung
Standardbeschichtungen
| AR-Coatings | V-Coatings |
|---|---|
| A: RMAX <1.0%, RAVG ≤0.4%, 400-600 nm, AOI=0° | K: R < 0.25%, 355 nm, AOI=0° |
| B: RMAX <1.0%, RAVG ≤0.4%, 600-1050 nm, AOI=0° | L: R < 0.25%, 532 nm, AOI=0° |
| C: RMAX <1.0%, RAVG ≤0.4%, 1000-1500 nm, AOI=0° | M: R < 0.25%, 1064 nm, AOI=0° |
| X: RMAX <1.0%, RAVG ≤0.4%, 240-380 nm, AOI=0° | |
| Y: RMAX <1.0%, RAVG ≤0.4%, 320-450 nm, AOI=0° |
Kundenspezifische optische Beschichtungen
| Elektronenstrahlverdampfung | Ionenstrahlgestützte Deposition | Magnetron Sputtering | |
|---|---|---|---|
| Substratgröße (Durchmesser) | bis zu 300 mm | bis zu 300 mm | 15 mm - 250 mm |
| Spektralbereich | 190 - 5100 nm | 190 - 5100 nm | 380 - 5100 nm |
| Stabilität | gut | sehr gut | ultra-hart |
| Restreflexion | Rabs < 0,1% (V-Coating) | Rabs < 0,1% (V-Coating) | Rabs < 0,1% (V-Coating) |
| Besonderheit | - | Nutzung Plasmaquelle | „Sputter-up“ Technologie |
| Einsatzgebiete | AR | ARBB, HR | ARSBB, HR, Filter |
| Fast-Lane Service (24/48h) | optional | optional | optional |
Beschichtungsarten
Dielektrische Antireflexbeschichtung
Wird z.B. in einer Laseranwendung zu viel Licht reflektiert, verringert dies den Durchsatz und kann zu laserinduzierten Schäden führen. Um die Transmission eines Systems zu erhöhen und Reflexionen zu reduzieren, können optische Oberflächen mit Antireflexionsbeschichtungen veredelt werden. Reflexionsmindernde optische Schichten, auch als Entspiegelungen bezeichnet, sind für eine maximale Transmission der Optik in vielen Anwendungsbereichen unerlässlich. Je nach gewünschter Anwendung bieten wir Einfachschichten bis hin zu Breitbandbeschichtungen oder auch reflexmindernde optische Beschichtungen speziell für Laseranwendungen. Dabei kann in Abhängigkeit des verwendeten Glases eine Restreflexion von < 0,1 % erreicht werden.
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Dielektrische Spiegel
Optische Interferenzen zwischen reflektierten bzw. transmittierten Teilstrahlen einfallenden Lichts können durch dielektrische Beschichtungen erzeugt werden. Dies ermöglicht die nahezu beliebige Einstellung des Lichtes in Transmission und Reflexion. Mit dielektrischen Beschichtungen lassen sich für verschiedene Wellenlängenbereiche absorptionsfreie, stressminimierte und für verschiedene Einfallswinkel optimierte optische Spiegel mit Reflexionswerten größer 99 % herstellen.
Realisierbar sind Spiegelschichten für Einzelwellenlängen (Single High Reflection, SHR) aber auch für zwei Wellenlängen (Double High Reflection, DHR) bis zum Breitbandbereich (Broadband High Reflection, BBHR). Es handelt sich um High-Power Beschichtungen, optimiert für leistungsstarke Laseranwendungen.
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Single High Reflection (SHR) | Broadband High Reflection (BBHR)
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Metallische Spiegel
Optische Spiegel auf Basis von Metallen (z.B. Al, Ag oder Au) sind kostenoptimierte Varianten zur Herstellung von Reflektoren.
Metallische optische Spiegel weisen über einen sehr breiten Wellenlängenbereich einen konstanten Reflexionsgrad auf. Aufgrund der geringen Festigkeit der Metallschichten werden diese mit dielektrischen Beschichtungen geschützt und deren Reflexion auf Wunsch erhöht.
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Aluminiumspiegel mit erhöhter Reflexion (ALENHM)
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Filterschichten
Für viele Anwendungen ist das Separieren von unterschiedlichen Wellenlängen mit Filterschichten von großer Bedeutung. Ermöglicht wird dieses mit sogenannten Kurz- oder Langpassfiltern auf der Basis dielektrischer Beschichtungen.
Während der Kurzpassfilter die kurzen Wellenlängen durchlässt, werden die langen Wellenlängen reflektiert. Demgegenüber transmittiert der Langpassfilter die langen und reflektiert die kurzen Wellenlängen.
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Strahlteiler
Beschichtungen für Strahlteiler teilen eingehendes Licht in einen transmittierten und einen reflektierten Anteil auf. Auf der Basis von thermisch sehr stabilen dielektrischen Schichten realisieren wir kundenspezifisch gewünschte Teilverhältnisse, typischerweise 50 % / 50 % (R/T) oder auch 30 % / 70 % (R/T).
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ITO-Beschichtung: elektrische Leitfähigkeit auf optischen Oberflächen
Indium-Zinnoxid (Englisch: indium tin oxide, kurz: ITO) ist eine leitfähige Dünnschicht, die gleichzeitig optisch transparent ist. Sie ermöglicht elektrische Funktionalität auf optischen Oberflächen bei gleichzeitig hoher Transmission und geringem Reflexionsverlust. asphericon fertigt ITO-Schichten mittels ionenstrahlgestützten Aufdampfens (Ion Beam Assisted Deposition, IBAD).
Spezifikationen
| ITO-Beschichtung | |
|---|---|
| Schichtwiderstand | < 12 Ω/sq (auf Anfrage anpassbar) |
| Transmission | 97,5 % (450–750 nm) |
| Reflektivität | < 0,5 % (450–750 nm) |
| Absorption | 2 - 3 % (mit AR-Veredelung) |
| Substratgeometrie | plan und gekrümmt |
Entwicklung, Fertigung und Qualifizierung erfolgen Inhouse in Europa.
Typische Anwendungen sind zum Beispiel:
- Transparentes EMI-Shielding
- Optische Heizfunktionen (Anti-Beschlag, Anti-Vereisung)
- Display- und OLED-Technologien
- Photovoltaik
- leitfähige Substraten für mikrofluidische oder biologische Systeme
FAQ - ITO-Beschichtungen
Was bedeutet ITO?
ITO steht für Indium-Zinnoxid (englisch: Indium Tin Oxide), ein transparentes, elektrisch leitfähiges Oxid. Als Dünnschicht aufgebracht, verbindet es hohe optische Transmission mit messbarer elektrischer Leitfähigkeit. Diese Kombination ist mit konventionellen optischen Beschichtungen kaum erreichbar.
Warum wird ITO auf optischen Komponenten eingesetzt?
In bestimmten Anwendungen reicht eine rein optisch wirksame Oberfläche nicht aus. Die Oberfläche muss zusätzlich eine elektrische Funktion übernehmen. ITO-Beschichtungen ermöglichen dies, ohne die Performance der optischen Komponente wesentlich zu beeinträchtigen. Typische Einsatzgebiete sind die Abschirmung elektromagnetischer Störstrahlung (EMI-Shielding) sowie Heizfunktionen zum Schutz vor Beschlag oder Vereisung auf optischen Oberflächen.
Was versteht man unter EMI-Shielding?
EMI steht für elektromagnetische Interferenz. Dabei handelt es sich um eine unerwünschte Störstrahlung, die die Funktion empfindlicher optischer oder elektronischer Systeme beeinträchtigen kann. EMI-Shielding bezeichnet Maßnahmen, die diese Strahlung abschirmen. Besonderheit auf optischen Oberflächen ist, dass eine solche Abschirmung gleichzeitig transparent bleiben muss, um die optische Funktion nicht zu beeinträchtigen. ITO-Beschichtungen erfüllen genau diese Anforderung: elektrisch leitfähig genug zur Schirmwirkung, hochgradig transparent für den genutzten Spektralbereich.
Können Schichtwiderstand und Transmission von ITO-Coatings angepasst werden?
asphericon bietet ITO-Beschichtungen standardmäßig mit einem Schichtwiderstand von unter 12 Ω/sq und einer Transmission von 97,5 % im Bereich 450 - 750 nm. Beide Parameter stehen in einem physikalischen Zusammenhang: Eine höhere Leitfähigkeit (niedrigerer Schichtwiderstand) geht in der Regel mit einer geringeren Transmission einher. Je nach Anforderung der Applikation ist eine anwendungsspezifische Anpassung möglich. Sprechen Sie uns an.
ITO-Beschichtung anfragen
Optische Beschichtungen für UV, VIS und IR
FAQ – Optische Beschichtungen
Welche Arten von optischen Beschichtungen gibt es?
Zu den wichtigsten optischen Beschichtungen zählen Antireflexionsschichten (AR), hochreflektierende Spiegelbeschichtungen (HR), metallische Spiegel, spektral definierte Filter (z. B. Kurzpass-, Langpass- oder Bandpassfilter) sowie Strahlteilerbeschichtungen. Je nach Anwendung werden sie als Einfach-, Mehrfach- oder Breitbandschicht ausgeführt, optimiert für den gewünschten Spektralbereich, Einfallswinkel und die benötigte optische Performance.
Für welche Anwendungen werden optische Beschichtungen eingesetzt?
Optische Beschichtungen kommen in nahezu allen Bereichen der Photonik und optischen Messtechnik zum Einsatz. Typische Anwendungen sind Hochleistungslaser, Bildverarbeitung, Sensorik, Life Sciences, Medizintechnik, Raumfahrt und Halbleiterfertigung. Optische Beschichtungen können z.B. Effizienz und Stabilität optischer Systeme verbessern.
Welche Materialien werden für optische Beschichtungen verwendet?
Zum Einsatz kommen vor allem dielektrische Materialien mit hohen oder niedrigen Brechungsindizes sowie Metalle wie z.B. Aluminium, Silber oder Gold. Die Materialauswahl bestimmt Eigenschaften wie Reflexion, Transmission, Absorption und Laserbeständigkeit und sollte exakt auf die Anforderungen der Zielanwendung abgestimmt werden.
Wie verbessern optische Beschichtungen die Leistung optischer Komponenten?
Durch die gezielte Kontrolle von Reflexion, Transmission und Absorption optimieren optische Beschichtungen die Lichtführung in Linsen, Spiegeln, Prismen oder Filtern. Sie können z.B. Verluste reduzieren, die Effizienz erhöhen, Messpräzision steigern oder Optiken laserinduzierten Schäden schützen. Optische Beschichtungen sind sein entscheidender Faktor für langlebige und leistungsstarke optische Systeme.
Welche Qualitätskriterien sind bei optischen Beschichtungen besonders wichtig?
Relevante Qualitätsparameter können beispielsweise niedrige Restreflexion, präzise Schichtdicken, Brechungsindex-Stabilität, minimale Absorption, geringe Streuverluste, hohe Laser-Schadensschwellen (LIDT) oder Umwelt- und Temperaturbeständigkeit sein. Diese Faktoren bestimmen die Zuverlässigkeit und Performance einer beschichteten Optik.
Welche Vorteile bieten maßgeschneiderte Beschichtungen?
Individuell entwickelte optische Beschichtungen bieten maximale Performance, da sie exakt auf Wellenlänge, Einfallswinkel, Substratmaterial, Laserleistung und Umgebungsbedingungen abgestimmt werden. Sie ermöglichen höchste Transmission und Reflexion, bessere Stabilität und optimale Systemeffizienz.
Wie beeinflusst die Materialwahl Faktoren wie Brechungsindex, Absorption und Sperrbereiche?
Die Wahl der Schichtmaterialien definiert, wie Licht reflektiert, transmittiert oder blockiert wird. Metalle bieten breitbandige Reflexion, während dielektrische Materialien präzise Interferenzeffekte ermöglichen, z.B. etwa für steile Filterkanten, selektive Sperrbereiche oder hochreflektive Spiegel. Die Kombination verschiedener Materialien erlaubt gezielte optische Designs.
Welche Vorteile bieten plasmagestützte oder vakuumbasierte Beschichtungsverfahren?
Moderne Verfahren wie das Sputtering erzeugen dichte, belastbare und langzeitstabile Schichten. Sie garantieren geringe Absorption, hohe Reproduzierbarkeit und eine sehr gute Laserbeständigkeit, selbst auf empfindlichen Substraten und auch bei großen Stückzahlen.
In welchen Branchen und Systemen werden optische Beschichtungen eingesetzt?
Optische Beschichtungen finden Anwendung in Laseroptiken, Medizintechnik, Bildverarbeitung, Sensorik, Mikroskopie, Spektroskopie, Automatisierung, Halbleiterindustrie, Raumfahrt und Konsumelektronik. Überall dort, wo Licht präzise gesteuert werden muss, sind Beschichtungen ein entscheidender Faktor für Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.
