Revêtement antireflet à large bande pour fenêtres optiques

Le revêtement AR à large bande est utilisé pour réduire la réflexion sur une large gamme de longueurs d'onde, plutôt que sur une seule longueur d'onde de référence. Il convient aux substrats en verre optique, en silice fondue, en quartz, en saphir, en CaF₂, en MgF₂, en ZnSe, en germanium, en silicium et en vitrocéramique.

Les bandes de revêtement disponibles comprennent : VIS 400–700 nm, NIR 700–1 100 nm, VIS-NIR 400–1 100 nm, UV-VIS 350–700 nm, UV-VIS-NIR 350–1 100 nm et NIR étendu 600–1 600 nm. La conception du revêtement peut être personnalisée en fonction de la gamme de longueurs d’onde, du substrat, de l’angle d’incidence et de la réflectance souhaitée.

Qu'est-ce qu'un revêtement AR à large bande ?

Le revêtement antireflet à large bande (BBAR) est une structure multicouche à film mince optimisée pour minimiser simultanément la réflectance de surface sur une large gamme de longueurs d’onde — s’étendant généralement sur 100 nm ou plus — plutôt qu’à une seule longueur d’onde de conception. Contrairement à un revêtement de type V (V-coat), qui atteint une réflectance extrêmement faible (< 0,2%) à une longueur d’onde spécifique mais dont la réflectance augmente fortement de part et d’autre de cette longueur d’onde, une conception à large bande utilise un empilement de couches plus complexe (généralement 5 à 9 couches) avec des transitions d’indice de réfraction graduelles afin de répartir la condition d’interférence destructive sur l’ensemble de la bande cible. En contrepartie, la réflectance minimale est légèrement plus élevée que celle d’un revêtement V-coat, mais l’uniformité sur l’ensemble du spectre est nettement meilleure. Cela fait des revêtements BBAR le choix standard pour les systèmes d’imagerie en lumière blanche, les plateformes laser à large bande, les instruments multi-longueurs d’onde et tout système optique où les performances doivent être maintenues sur une gamme de longueurs d’onde plutôt qu’optimisées pour une seule raie. Le dépôt est réalisé par pulvérisation par faisceau d’ions (IBS) ou par pulvérisation magnétron avec surveillance optique en temps réel, garantissant une précision d’épaisseur de couche de ± 0,5 nm et une uniformité du revêtement dans une plage de réflectance de ± 0,51 TP3T sur un substrat de 200 mm.

Spécifications relatives aux performances des revêtements

Bande de conception	Plage de longueurs d'onde	Ravg	Rmax
VIS BBAR	400 à 700 nm	< 0,5%	< 1,0%
NIR BBAR	700 – 1 100 nm	< 0,5%	< 1,0%
VIS-NIR BBAR	400 – 1 100 nm	< 1,0%	< 1,51 TP3T
UV-VIS BBAR	350 à 700 nm	< 0,8%	< 1,21 TP3T
UV-VIS-NIR BBAR	350 à 1 100 nm	< 1,51 TP3T	< 2.0%
BBAR NIR étendu	600 – 1 600 nm	< 1,0%	< 1,51 TP3T
BBAR personnalisé	Spécifié par le client	Dépendant de la conception	Dépendant de la conception

Nombre de couches : 5 à 9 couches · Précision d'épaisseur : ±0,5 nm · Uniformité : ±0,51 TP3T R sur 200 mm · Zone d'intérêt (AOI) : 0° à 30° (standard)

Substrats compatibles

	Substrat	Note type
1	Silice fondue	Corning 7980 / Tosoh ES-2000
2	Verre de quartz	SCHOTT Lithosil Q / Heraeus Suprasil 1
3	Verre borosilicaté	PYREX 7740 / BOROFLOAT 33
4	Verre optique	Séries BK7 / N-BK7 / N-SF11 / N-LAK
5	Saphir	Plan C / Plan A
6	CaF₂	Résistant aux UV / Résistant aux infrarouges
7	MgF₂	résistant aux UV
8	ZnSe	de qualité CVD
9	germanium	Monocristallin / Polycristallin
10	Silicium	Zone de flottation / Czochralski
11	Vitrocéramique	ZERODUR / PYROCERAM 9606

Structure et conception des couches

Conception	Matériaux des couches	Nombre de couches	Méthode de dépôt
VIS BBAR	TiO₂ / SiO₂	4 – 5	IBS / Magnétron
NIR BBAR	TiO₂ / SiO₂	4 – 5	IBS / Magnétron
VIS-NIR BBAR	Ta₂O₅ / SiO₂	6 – 7	SII
UV-VIS BBAR	HfO₂ / SiO₂ / MgF₂	5 – 6	IBS (assisté par ions)
UV-VIS-NIR BBAR	Nb₂O₅ / SiO₂ / MgF₂	7 – 9	SII
BBAR NIR étendu	Ta₂O₅ / SiO₂	5 – 7	IBS / Magnétron

Tous les motifs sont optimisés à l’aide de la synthèse par aiguilles et de la méthode de la matrice de transfert · AOI et substrats personnalisés disponibles

Applications typiques

Imagerie scientifique : VIS-NIR BBAR sur les objectifs de microscope et les optiques de spectromètre pour la détection à large bande
Vision industrielle : VIS BBAR sur les objectifs de caméras industrielles pour un débit constant sous un éclairage à lumière blanche
Systèmes laser à longueurs d'onde multiples : VIS-NIR BBAR sur un système optique à ouverture partagée prenant en charge simultanément les longueurs d'onde 532 nm, 1 064 nm et 1 550 nm
Astronomie et optique des télescopes : BBAR UV-VIS-NIR sur des plaques correctrices et des aplatisseurs de champ pour les relevés astronomiques à large bande du ciel
Défense et surveillance : BBAR bibande VIS/NIR sur les fenêtres de capteur pour les systèmes d'imagerie de jour et de nuit
Énergie photovoltaïque : Analyse UV-VIS-NIR BBAR des lentilles et du verre de protection des concentrateurs solaires pour une captation maximale de la lumière

Normes environnementales et de durabilité

Test	État	Standard	Résultat
Adhérence	Test de décollement à l'aide d'un ruban adhésif	MIL-C-48497A	Pas de délamination
Abrasion	Gomme à 50 coups	MIL-C-48497A	Pas de décapage du revêtement
Humidité	95% RH · 49 °C · 24 h	MIL-STD-810	Pas de cloques
Cycles thermiques	de –65 °C à +125 °C · 10 cycles	MIL-STD-810	Pas de fissures ni d'écaillage
Brouillard salin	5% NaCl · 35 °C · 24 h	MIL-STD-810G	Pas de corrosion
Dommages causés par le laser	1 064 nm · impulsion de 10 ns	ISO 11254	LDT > 5 J/cm²
Solubilité	Eau distillée · Immersion pendant 24 heures	ISO 9211-3	Pas de dissolution