望远镜的镀膜(涂层)介绍篇

望远镜系统应用较广泛的光学薄膜，大致可分为减反射膜（增透膜）和反射膜(电介质镀膜)两大类，其中前者主要用于光学透镜，后者主要用于部分棱镜系统和天文望远镜的反射镜。近年来随着进口产品的增多，光学零件的镀膜有时会被直接翻译成“涂层”，“涂层”就是膜层的意思。

一、减反射膜(增透膜)

望远镜光学零件（物镜、目镜和棱镜）上的镀膜层可以减少由于反射造成的光学损失及反光，而且可以增加光的传输率和对比度。
光学元件对光线的反射损失是限制望远镜性能的一个因素，当光线射到未经镀膜的玻璃表面时，有4-5%的光线由玻璃表面反射损失（此外在光线通过时玻璃本身要吸收一部分光）。一具望远镜平均有10-16个玻璃表面，其光量损失可能会是最初射到物镜上光量的50%或者更多，还有更糟糕的，当所有反射光线在望远镜内部经过多次反射后会产生闪耀(即常说的玄光，鬼影)和重影的图像。
光学镀膜是通过专门的仪器在玻璃表面镀一层很薄的真空涂层，它有一定的化学成份（通常是二氟化镁-MgF2），镀膜后每块玻璃表面的反射光量减少到0.25---0.5%，并且传输光线及对比度都比普通没有镀膜的玻璃要好。

镀膜层厚度、密度要绝对规范，否则就会有不可料想的反射和其它问题发生。

镀膜是最容易混淆的一个词，很多情形中，对望远镜的说明大多会使人误入歧途，为区别起见，以下列了各种用于一般性说明的词汇： 

如果您手头的资金比较充裕的话，就买全多层镀膜望远镜，因为这种望远镜光传输量更高、成像更清晰，这也就是为什么全面多层镀膜的望远镜的价格要比一般的望远镜价格要高的原因。

二、反射膜

和增透膜相反，采用反射光学装置系统设计的望远镜，如牛顿反射天文望远镜或折反射望远镜的部分光学镜片，光线需要在光学表面上多次反射后聚焦，因此需要最大限度的增加光的反射率，反射膜一般可分为两大类，一类金属反射膜，一类是全电介质反射膜。此外，还有把两者结合起来的金属电介质反射膜。

目前家庭用望远镜反射膜的镀膜主材主要为高纯度铝。

通过在玻璃表面镀制一层铝，可以反射超过99%的光线。

相对增透膜，特别是多层增透膜的镀制，反射膜的成本较低，因此被广泛应用于大口径天文望远镜的设计和制造。

一般金属都具有较大的消光系数，当光束由空气入射到金属表面时，进入金属内的光振幅迅速衰减，使得进入金属内部的光能相应减少，而反射光能增加。消光系数越大，光振幅衰减越迅速，进入金属内部的光能越少，反射率越高。人们总是选择光系数较大，光学性质较稳定的那些金属作为金属膜材料。在紫外区常用的金属薄材料是铝，在可见光区常用铝和银，在红外区常用金、银和铜，此外，铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料。由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能，以必须用电介质膜加以保护。常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等。金属反射膜的优点是制备工艺简单，工作的波长范围宽；缺点是光损大，反射率不可能很高。为了使金属反射膜的反射率进一步提高，可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层，组成金属电介质反射膜。需要指出的是，金属电介质射膜增加了某一波长（或者某一波区）的反射率，却破坏了金属膜中性反射的特点。

全电介质反射膜是建立在多光束干涉基础上的。与增透膜相反，在光学表面上镀一层折射率高于基体材料的薄膜，就可以增加光学表面的反射率。最简单的多层反射是由高、低折射率的二种材料交替蒸镀而成的,每层膜的光学厚度为某一波长的四分一。在这种条件下，参加叠加的各界面上的反射光矢量，振动方向相同。合成振幅随着薄膜层数的增加而增加。

三、相位膜(位相膜，Phase Coating)

相位膜主要用于屋脊(Roof)棱镜，因屋脊棱镜的外形特点，被两屋脊面反射的光相交会产生干涉，从而降低望远镜的分辨率和光学性能。
棱镜镀制相位膜后，可以改变两屋脊面的反射光位相，使光线相遇后不产生干涉，这样就能提高望远镜的分辨率和光学性能。
相位镀膜最早多见于中高端产品，目前国产的相位镀膜技术也日渐成熟，可以预见的是越来越多的相位膜产品会出现。