ISO 9211 光学和光子学 - 光学镀膜

ISO 9211 光学和光子学 - 光学镀膜

涂层表面的光学特性通过分光光度值来表征。这些值与电磁波(光或光子)携带的能量有关,并根据波长、入射角和偏振状态而变化。此外,还可能出现由散射引起的其他效应。

ISO 9211 光学和光子学 - 光学镀膜

光谱函数依赖性通常通过在符号的括号中包含波长来表示。波长可以用波数或光子能量代替。

当涂层以非零入射角使用时,其特性取决于入射辐射的偏振态,并可能影响最终的偏振态。在这种情况下,可能需要指定电场矢量相对于入射平面的方向。

涂层的定义取决于其功能,即其对表面特性带来的根本性改变。旨在实现主要功能的涂层可能还包含一项或多项次要功能。应说明这些次要功能相对于主要功能的相对重要性。对于视觉应用,表面可以通过比色参数来表征。这些参数取决于参考照明光源、参考观察者和表面的光学特性。

比色参数不属于本标准。涂层缺陷示例见附录A。表面缺陷的测试方法参见ISO 14997。

国际标准化组织 (ISO) 制定的“ISO 9211 光学和光子学 - 光学涂层”标准由以下同名小节组成:

  • 标准“ISO 9211-1 第 1 部分:词汇”定义了与光学涂层相关的术语。这些术语分为四类:
    • 一般条款
    • 与涂层表面光学特性相关的术语
    • 极化术语
    • 更多相关术语

本标准定义了通过应用光学镀膜对部件和基材(不包括眼科光学元件(玻璃))进行的表面处理,并提供了其规范的标准格式。本标准定义了一般特性以及适用情况下的测试和测量方法,但不旨在定义加工方法。

  • ISO 9211-2 第 2 部分:光学特性:ISO 9211 系列标准定义了光学镀膜(不包括眼科光学产品(玻璃))的规范。它规定了如何确定镀膜的光学特性以及如何以图形方式显示其光谱特性。它定义了镀膜的一般特性以及必要的测试和测量方法,但不旨在定义镀膜的加工方法。

指定光学特性时,应指定入射介质和发射介质的折射率。如果入射角不为零或给出了入射角范围,则还应指定入射辐射的偏振状态。如果未指定偏振,则假定辐射为非偏振辐射。应使用本标准中给出和说明的公式来确定涂层的光学特性,从而通过一组最少的光学特性来全面描述涂层。散射或比色参数以及其他类似的光学特性,如适用,需由制造商和客户协商确定。如果必须在特定温度或温度范围内实现涂层的光学特性,则应通过注释注明。

光谱表征的测量条件必须符合 ISO 15368 和 ISO 19962 标准或等效方法。这些条件取决于测量方法的原理和所使用的仪器(例如入射角、偏振状态、测量光束的光谱范围和带宽),并且必须记录足够详细的信息,以便验证测量结果。

  • ISO 9211-3 第 3 部分:环境耐久性标准规定了光学镀膜的一般用途和标准用途类别,并规定了为证明镀膜符合要求的规格而进行的环境测试。镀膜光学元件的机械和化学性能,以及更普遍的环境耐久性,可以通过多种方法进行评估。

测试方法通常在 ISO 9022 和 ISO 9211-4 的各个章节中描述。​​选择这些测试方法是为了提供有意义的结果,代表光学元件在其工作环境中的实际暴露情况,作为 ISO 9211-5 至 ISO 9211-8 中与涂层类型相关的最低要求的替代方案。

  • ISO 9211-4 第 4 部分:特定试验方法”描述了 ISO 9211-3 中定义但在其他规范性参考文献中未描述的涂层环境耐久性试验的特定试验程序。这些试验通常与其他环境耐久性试验顺序进行,如 ISO 9211-3 附录 A 所示。

涂层样品(组件或对照样品)在进行任何检查或测试之前和之后,应根据需要彻底清洁样品,以去除污垢、指纹、污迹和类似残留物。建议在涂层后于环境大气条件下至少存放 12 小时,或由制造商和购买方协商确定存放时间。

本标准描述了以下测试方法:

    • 耐磨性测试(调节方法 01:磨损)
    • 附着力测试(调节方法 02:附着力)
    • 交叉影线试验(调节方法 03:交叉影线)
    • 溶解度测试(调节方法 04:溶解度)
  • 标准“ISO 9211-5 第 5 部分:防反射涂层的最低要求”描述了防反射涂层的光学效果以及机械、化学和环境特性的最低要求。该标准适用于光学应用的防反射涂层。这使得用户可以依赖定义的数值数据,而薄膜制造商则可以选择材料和生产方法。
    • 标准“ISO 9211-6 第 6 部分:反射涂层的最低要求”规定了反射金属涂层的光学效果以及机械、化学和环境特性的最低要求。该标准适用于光学应用的铝基或银基反射金属涂层。这使得用户可以依赖明确的数值数据,而薄膜制造商则可以选择材料和生产方法。
    • 标准“ISO 9211-7 第 7 部分:中性分束器涂层的最低要求”描述了中性分束器涂层的光学特性以及机械、化学和环境特性的最低要求。该标准适用于光学应用的中性分束器涂层。这使得用户可以依赖定义的数值数据,而薄膜制造商则可以选择材料和生产方法。

    最低要求适用于中性分束器镀膜。下表列出了所有镀膜类型的最低要求:

      • 所有类型的非应力梁间隔衬砌的最低要求
      • D1至D4型无应力涂层的最低要求
      • 无应力涂层 M1 和 M2 的最低要求
      • 中性分束器涂层的反射率和透射率
  • 标准“ISO 9211-8 第 8 部分:激光光学器件所用涂层的最低要求”描述了光学涂层光学功能的最低要求,特别是其激光功率管理能力以及对机械、化学和气候应力的抵抗力。该标准适用于激光光学器件所用的光学涂层。这使得用户可以依赖定义的数值数据,而薄膜制造商则可以选择材料和生产方法。
  • 本标准涵盖了按照 ISO 9211-1 标准中的定义进行表面处理和基材的激光元件。

    ISO 9211系列标准非常重要,因为它定义了透镜、镜子和窗口等光学元件上使用的光学镀膜,并为其建立了明确的规范和术语。该标准确保了依赖光学系统的行业(例如航空航天、国防、医疗设备和成像技术)的一致性、质量和性能。

    这些标准之所以重要,原因如下:

    • 术语标准化:这些标准创建了一种用于描述抗反射、高反射、分束和滤光涂层等光学涂层的通用语言,使制造商、供应商和客户之间的沟通更加清晰、高效。
    • 确定光学涂层性能:允许用户确定关键属性,例如:
      • 反射和透射
      • 实力
      • 耐环境性(例如防潮、防磨损或防辐射)

    这确保了涂层在预期条件下可靠地发挥作用。

    • 互操作性和兼容性:通过遵守 ISO 9211 标准,不同制造商的光学元件更有可能兼容,支持集成到更大的系统中,而无需进行特殊调整。
    • 质量控制和测试:这些标准概述了测试程序和性能要求,旨在帮助制造商保持稳定的质量并满足客户规格要求。这在军用光学器件、卫星和医学成像等高风险应用中尤为重要。
    • 产品安全性和可靠性:在精度和可靠性至关重要的领域(例如手术中的激光或太空中的望远镜),这些标准可确保涂层不会意外失效或变质。
    • 全球贸易与合规:ISO 标准得到国际认可,因此使用 ISO 9211 标准可以帮助公司:
      • 遵守不同国家的法规
      • 更容易进入国际市场
      • 避免昂贵的重新认证

    因此,ISO 9211 标准对于确保各种应用中光学镀膜的高性能、可靠性和一致性至关重要。这些标准支持高效沟通,提高产品质量,并促进全球贸易和合规。

    多年来,我们通过广泛的测试、测量、分析和评估活动,为各行各业的企业提供支持。我们拥有一支强大的团队,密切关注全球科技发展,并不断提升自我。此外,我们还提供符合 ISO 9211 光学和光子学 - 光学镀膜标准的测试服务。

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