蒙上水汽和不必要的反射预防光学镀膜
研究人员研制出了一种光学涂层系统相结合等和抗反射特性。这项新技术可以帮助提高激光雷达系统的性能和照相机。
“走进一个温暖的房间外面的冷会导致眼镜雾,眩目的用户,”安妮说研究小组领导人Gartner弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所和席勒耶拿大学,德国耶拿两个。“同样可以发生在传感器如激光雷达系统用于自动汽车。重要的是表面保持高度透明,即使发生成雾,所以功能维护”。
在视出版集团杂志应用光学,Gartner和他的同事们描述他们如何结合聚合物涂层,阻止蒙上水汽和多孔二氧化硅纳米结构,减少反射。尽管本文中描述的涂料是专门为激光雷达系统,该技术可以为许多不同的应用程序。
“在我们的涂层系统防雾和优异的抗反射特性相结合,一些以前没有可行的,”Gartner说。“样品制造这种新的涂层技术已经成功地用于一年几个机载激光雷达原型操作在不同的世界各地的气候条件。”
看清楚
本文中描述的涂料体系是在回应需要被开发的徕卡在Heerbrugg混沌之间,瑞士。徕卡呈发展机载激光雷达测量系统用于地形和城市映射。当有极端温度环境差异和测量系统,成雾有时发生在光学表面,影响功能。Gartner与徕卡混沌之间的团队合作开发一个解决方案,管理成雾以及不良的光反射。
“我们过去阻止蒙上水汽在光学表面的聚合物作为一个蓄水池,”Gartner说。“然而,高分子材料的折射率差异及周围的空气会导致不必要的光反射和鬼。为了防止这些反思,我们结合antifog电影和非常小的结构-高达320 nm -创建一个抗反射效果和透水性。”
多功能涂层系统,研究人员应用AR-plas2技术研制的弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所。它允许创建几个纳米结构在彼此之上。过程蚀刻向antifog纳米结构涂层,然后制作第二个奈米结构。使用这种技术,可以调整裁缝的纳米结构的折射率双纳米结构的设计来达到非常低的反射光谱范围宽。
研究人员测试了涂层的增透和antifog影响系统使用反射分光光度计测量获得,成雾后的测量结果,防反射/视觉/热水等表面的一面。这些实验室测试表明,多层系统表现出非常低的反射光谱范围宽,这是不可能与一个单一的纳米结构。此外,纳米结构不影响涂料的antifog属性。
现实世界的应用程序
因为生成的结构是在一个标准plasma-ion-assisted涂布机,新方法可以很容易地纳入商业生产过程。除了在几个激光雷达应用原型系统,涂料技术已经被用于尖端智能手机相机。
研究人员目前正在探索如何涂层系统可以转移到其他领域如自适应照明系统在汽车行业或量子计算机的发展。
“光学系统变得越来越复杂,因此对图像质量的要求也在增加,”Gartner说。“纳米结构,可以实现抗反射特性与令人印象深刻的结果往往与传统涂料并不可行。与近年来获得的基本理解我们,我们相信我们可以把纳米涂料许多真实世界的应用程序”。
参考:Gartner, Sabbagh,舒尔茨U,等。结合等表面和抗反射双纳米涂料对激光雷达的应用程序。:选择,AO。2023年,62 (7):B112-B116。doi:10.1364 / AO.476974
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