Revêtement optique

Revêtement optique

Un revêtement optique est une fine couche ou des couches de matériau déposées sur un élément optique, tel qu'une lentille ou un miroir, qui modifient la façon dont l'élément optique réfléchit et transmet la lumière.Un type de revêtement optique est un revêtement antireflet, qui réduit les reflets indésirables des surfaces, couramment utilisé sur les lunettes et les objectifs d'appareil photo.Un autre type est un revêtement hautement réfléchissant, qui peut être utilisé pour produire des miroirs qui reflètent plus de 99,99 % de la lumière.Des revêtements optiques plus complexes présentant une réflectance plus élevée à certaines longueurs d'onde et une anti-réflexion à des plages plus longues permettent la production de filtres dichroïques à couches minces.

Type de revêtement

Courbes de réflexion par rapport à la longueur d'onde à une incidence normale pour les miroirs métalliques en aluminium (Al), en argent (Ag) et en or (Au)

Les revêtements optiques les plus simples sont de fines couches métalliques, telles que l'aluminium, qui sont déposées sur un substrat en verre pour former la surface du verre, un processus appelé argenture.Le métal utilisé détermine les propriétés réfléchissantes du miroir ;l'aluminium est le revêtement le moins cher et le plus courant, produisant une réflectance d'environ 88% à 92% dans le spectre visible.Plus cher est l'argent, qui a une réflectance de 95% à 99% même dans l'infrarouge lointain, mais une réflectance réduite (<90%) dans les régions spectrales bleues et ultraviolettes.Le plus cher est l'or, qui est entièrement infrarouge.Offre une excellente réflectance (98 % à 99 %), mais une réflectance limitée à des longueurs d'onde inférieures à 550 nm, ce qui donne une couleur dorée distinctive.

En contrôlant l'épaisseur et la densité du revêtement métallique, la réflectivité peut être réduite et la transmission de surface augmentée, ce qui donne un miroir semi-argenté.Ceux-ci sont parfois utilisés comme "miroirs sans tain".

Un autre type majeur de revêtement optique est le revêtement diélectrique (c'est-à-dire l'utilisation de matériaux avec différents indices de réfraction comme substrat).Ils sont constitués de fines couches de matériaux, tels que le fluorure de magnésium, le fluorure de calcium et divers oxydes métalliques, qui sont déposés sur des substrats optiques.En choisissant avec soin la composition, l'épaisseur et le nombre précis de ces couches, la réflectivité et la transmission du revêtement peuvent être ajustées pour produire pratiquement toutes les propriétés souhaitées.Le coefficient de réflexion de la surface peut être réduit en dessous de 0,2 %, ce qui donne un revêtement antireflet (AR).En revanche, avec les revêtements à haute réflexion (HR), la réflectivité peut être augmentée à plus de 99,99 %.Le niveau de réflectivité peut également être ajusté à une valeur spécifique, par exemple, pour produire un miroir qui réfléchit 90 % dans certaines gammes de longueurs d'onde et transmet 10 % de la lumière qui tombe dessus.De tels miroirs sont couramment utilisés comme coupleurs de sortie dans les séparateurs de faisceau et les lasers.Alternativement, le revêtement peut être conçu de sorte que le miroir ne reflète qu'une bande étroite de longueurs d'onde, créant un filtre optique.

La polyvalence des revêtements diélectriques a conduit à leur utilisation dans de nombreux instruments optiques scientifiques tels que les lasers, les microscopes optiques, les télescopes réfracteurs et les interféromètres, ainsi que dans les appareils grand public tels que les jumelles, les lunettes et les objectifs photographiques.

Des couches diélectriques sont parfois appliquées sur des films métalliques pour fournir une couche protectrice (telle que du dioxyde de silicium sur de l'aluminium) ou pour augmenter la réflectivité du film métallique.Des combinaisons de métaux et de diélectriques sont également utilisées pour créer des revêtements avancés qui ne peuvent être produits autrement.Un exemple est le soi-disant "miroir parfait", qui présente une réflexion élevée (mais imparfaite) avec une sensibilité inhabituellement faible à la longueur d'onde, à l'angle et à la polarisation.