減反射膜又稱增透膜、AR膜、AR片、減反射膜、AR濾光片，它的主要功能是減少或清理透鏡、棱鏡、平面鏡等光學(xué)表面的反射光，從而增加這些元件的透光量，減少或清理系統(tǒng)的雜散光。較簡(jiǎn)單的增透膜是單層膜，它是鍍?cè)诠鈱W(xué)零件光學(xué)表面上的一層折射率較低的薄膜。如果膜層的光學(xué)厚度是某一波長(zhǎng)的四分之一，相鄰兩束光的光程差恰好為π,即振動(dòng)方向相反，疊加的結(jié)果使光學(xué)表面對(duì)該波長(zhǎng)的反射光減少。適當(dāng)選擇膜層折射率，這時(shí)光學(xué)表面的反射光可以完全清理。一般情況下，采用單層增透膜很難達(dá)到理想的增透效果,為了在單波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)零反射,或在較寬的光譜區(qū)達(dá)到好的增透效果，往往采用雙層、三層甚至更多層數(shù)的減反射膜。減反射膜是應(yīng)用較廣、產(chǎn)量非常大的一種光學(xué)薄膜，因此，它至今仍是光學(xué)薄膜技術(shù)中重要的研究課題，研究的要點(diǎn)是尋找新材料，設(shè)計(jì)新膜系,改進(jìn)淀積工藝,使之用較少的層數(shù)，較簡(jiǎn)單、較穩(wěn)定的工藝，獲得盡可能高的成品率，達(dá)到較理想的效果。對(duì)激光薄膜來(lái)說(shuō)，減反射膜是激光損傷的薄弱環(huán)節(jié)，如何提高它的破壞強(qiáng)度，也是人們較關(guān)心的問(wèn)題之一。

定義及其設(shè)計(jì)：

二十世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)的增透膜促進(jìn)了薄膜光學(xué)的早期發(fā)展．對(duì)于技術(shù)光學(xué)的推動(dòng)來(lái)說(shuō)，在所有的光學(xué)薄膜中，增透膜也起著較重要的作用．直至今天，就其生產(chǎn)的總量來(lái)說(shuō)，它仍然超過(guò)所有其他的薄膜 因此，研究增透膜的設(shè)計(jì)和制備教術(shù)，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐有著重要的意義．

我們都知道，當(dāng)光線從折射率n0的介質(zhì)射入折射率為n1的另一介質(zhì)時(shí)，在兩介質(zhì)的分界面上就會(huì)產(chǎn)生光的反射．如果介質(zhì)沒有吸收，分界面是一光學(xué)表面，光線又是垂直入射，則反射率R為透射率為 透射率為：

例如，折射率為1。52的冕牌玻璃，每個(gè)表面的反射約為4．2％左右。折射率較高的火石玻璃，則表面反射更為顯著．這種表面反射造成了兩個(gè)嚴(yán)重的后果：光能量損失，使象的亮度降低；表面反射光經(jīng)過(guò)多次反射或漫射，有一部分成為雜散光，較后也到達(dá)象平面，使象的襯度降低，從而影響系統(tǒng)的成象質(zhì)量，特別是電視、電影攝影鏡頭等復(fù)雜系統(tǒng)，都包臺(tái)了很多個(gè)與空氣相鄰的表面，如不敷上增透膜將完全不能應(yīng)用．

 

目前已有很多不同類型的增透膜可供利用．以滿足技術(shù)光學(xué)領(lǐng)域的較大部分需要．可是復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)和激光光學(xué)，對(duì)減反射性能往往有特殊嚴(yán)格的要求．例如．大功率激光系統(tǒng)要求某些元件有較低的表面反射，以避免敏感元件受到不需要的反射的破壞．此外，寬帶增透膜提高了象質(zhì)量、色平衡和作用距離，而使系統(tǒng)的全部性能增強(qiáng)．因此，生產(chǎn)實(shí)際的需要促使了減反射膜的不斷發(fā)展．

 

在比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)中， 入射光的能量往往因多次反射而損失。例如，高等照相機(jī)的鏡頭有六、七個(gè)透鏡組成。反射損失的光能約占入射光能的一半，同時(shí)反射的雜散光還要影響成像的質(zhì)量。為了減少入射光能在透鏡玻璃表面上反射時(shí)所引起的損失，常在鏡面上鍍一層厚度均勻的透明薄膜（常用氟化鎂MgF2，其折射率為1.38，介于玻璃與空氣之間），利用薄膜的干涉使反射光能減到較小，這樣的薄膜稱為增透膜。

 

現(xiàn)在我們來(lái)看一下簡(jiǎn)單的單層增透膜。設(shè)膜的厚度為e，當(dāng)光垂直入射時(shí)，薄膜兩表面反射光的光程差為 2ne，由于在膜的上、下表面反射時(shí)都有相位突變 ，結(jié)果沒有附加的相位差，兩反射光干涉相消時(shí)應(yīng)滿足：

       單層增透膜

單層增透膜膜的較小厚度應(yīng)為（相應(yīng)于k=0 ）

由于反射光相消，因而透射光加強(qiáng)。

 

單層增透膜只能使某個(gè)特定波長(zhǎng)λ的光盡量減少反射，對(duì)于相近波長(zhǎng)的其他反射光也有不同程度的減弱，但不是減到較弱，對(duì)于一般的照相機(jī)和目視光學(xué)儀器，常選人眼較敏感的波長(zhǎng)λ=550nm作為“控制波長(zhǎng)”，在白光下觀看此薄膜的反射光，黃綠色光較弱，紅光藍(lán)光相對(duì)強(qiáng)一些，因此鏡面呈籃紫色。

 

有些光學(xué)器件需要減少其透射率，以增加反射光的強(qiáng)度。如氦氖激光器中的諧振腔反射鏡，要求對(duì)波長(zhǎng)λ=632.8nm 的單色光的反射率達(dá)99%以上。如果把低折射率的膜改成同樣厚度的高折射率的膜，則薄膜上下表面的兩反射光使干涉加強(qiáng)，這就使反射光增強(qiáng)了，而透射光就減弱，這樣的薄膜就是增反膜或高反射膜。一般的單層增反膜可使反射率提高到30%以上，而多層增反膜可以提高的更多。由于這種介質(zhì)膜對(duì)光的吸收很少，所以比鍍銀、鍍鋁的反射鏡效果更佳。