光学涂层方法防止起雾和不必要的反射

研究人员开发了一种结合了防雾和防反射特性的光学涂层系统。这项新技术可以帮助提高激光雷达系统和相机的性能。

来自德国耶拿市弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所和耶拿弗里德里希·席勒大学的研究小组负责人Anne G?rtner说:“从寒冷的室外走进温暖的房间可能会导致眼镜起雾，从而致盲。”“自动驾驶汽车中使用的激光雷达系统等传感器也可能发生同样的情况。重要的是表面保持高度透明，即使发生起雾，也能保持功能。”

在《应用光学》中，G?rtner及其同事描述了他们如何将防止起雾的聚合物涂层与减少反射的多孔二氧化硅もんむすくえすと资源网纳米结构结合起来。虽然论文中描述的涂层是专门为激光雷达系统设计的，但该技术可以针对许多不同的应用进行定制。

G?rtner表示:“在我们的涂层系统中，防雾和防反射性能很好地结合在一起，这在以前是不可实现的。”“用这种新涂层技术制造的样品已经在世界各地不同气候条件下运行的几个机载激光雷达原型上成功使用了一年。”

本文中描述的涂层系统是针对瑞士Heerbrugg的徕卡地质系统公司确定的需求而开发的。徕卡地质系统公司开发用于地形和城市测绘的机载激光雷达测量系统。

当环境和测量系统之间存在极端的温差时，光学表面有时会发生起雾，损害功能。G?rtner的团队与徕卡地质系统合作开发了一种解决方案，可以管理起雾和不良的光线反射。

G?rtner说:“我们使用了一种聚合物，它可以在光学表面起到蓄水池的作用，防止起雾。”“然而，聚合物材料和周围空气折射率的差异会导致不必要的反射和鬼光。为了防止这些反射，我们将防雾膜与非常小的结构(高达320纳米)结合在一起，以产生抗反射效果和透水性。”

为了制造多功能涂层系统，研究人员应用了弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究小蝌蚪app绿巨人下无限看-丝瓜ios在线观看所开发的AR-plas2技术。它允许在彼此之上创建几个纳米结构。这个过程包括在防雾涂层上蚀刻一个纳米结构，然后在上面制造第二个纳米结构。

利用这种技术，可以通过调整纳米结构的折射率来调整双纳米结构的设计，从而在宽光谱范围内实现非常低的反射。

研究人员使用分光光度计获得的反射率测量值和将光学系统的防反射/防雾侧置于热水中后获得的雾化测量值来测试其涂层系统的防反射和防雾效果。这些实验室测试表明，多层系统在宽光谱范围内表现出非常低的反射，这对于单一纳米结构来说是不可能的。此外，纳米结构不影响涂层的防雾性能。

由于这种结构是在标准的等离子离子辅助镀膜机中生成的，因此这种新方法可以很容易地融入到商业制造过程中。除了应用于几个激光雷达原型系统之外，该涂层技术已经应用于尖端智能手机摄像头。

研究人员目前正在探索如何将涂层系统转移到其他领域，如汽车行业的自适应照明系统或量子计算机的开发。

“光学系统变得越来越复杂，因此对图像质量的要求也越来越高，”G?rtner说。“使用纳米结构，可以获得令人印象深刻的抗反射性能，这通常是传统涂层不可实现的。凭借我们近年来获得的基本认识，我们有信心将纳米结构涂层带到许多现实应用中。”

更多信息:Anne G?rtner等人，用于激光雷达应用的组合防雾和防反射双纳米结构涂层，应用光学(2022)。DOI: 10.1364 / AO.476974

引用本文:光学涂层方法防止起雾和不必要的反射(2023,1月12日)检索于2023年1月13日从https://phys.org/news/2023-01-optical-coating-approach-fogging-unwanted.html

这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

奶牛app福引导网站大全