ISO 9211 光學與光子學 - 光學鍍膜
塗層表面的光學特性透過分光光度值來表徵。這些值與電磁波(光或光子)攜帶的能量有關,並根據波長、入射角和偏振狀態而變化。此外,還可能出現由散射引起的其他效應。

光譜函數依賴性通常透過在符號的括號中包含波長來表示。波長可以用波數或光子能量代替。
當塗層以非零入射角使用時,其特性取決於入射輻射的偏振態,並可能影響最終的偏振態。在這種情況下,可能需要指定電場向量相對於入射平面的方向。
塗層的定義取決於其功能,即其對錶面特性所帶來的根本性改變。旨在實現主要功能的塗層可能還包含一項或多項次要功能。應說明這些次要功能相對於主要功能的相對重要性。對於視覺應用,表面可以透過比色參數來表徵。這些參數取決於參考照明光源、參考觀察者和表面的光學特性。
比色參數不屬於本標準。塗層缺陷範例見附錄A。表面缺陷的測試方法請參考ISO 14997。
國際標準化組織 (ISO) 制定的「ISO 9211 光學和光子學 - 光學塗層」標準由以下同名小節組成:
- 標準「ISO 9211-1 第 1 部分:詞彙」定義了與光學塗層相關的術語。這些術語分為四類:
- 一般條款
- 與塗層表面光學特性相關的術語
- 極化術語
- 更多相關術語
本標準定義了透過應用光學鍍膜對零件和基材(不包括眼科光學元件(玻璃))進行的表面處理,並提供了其規範的標準格式。本標準定義了一般特性以及適用情況下的測試和測量方法,但不旨在定義加工方法。
- ISO 9211-2 第 2 部分:光學特性:ISO 9211 系列標準定義了光學鍍膜(不含眼科光學產品(玻璃))的規範。它規定瞭如何確定鍍膜的光學特性以及如何以圖形方式顯示其光譜特性。它定義了鍍膜的一般特性以及必要的測試和測量方法,但不旨在定義鍍膜的加工方法。
指定光學特性時,應指定入射介質和發射介質的折射率。如果入射角不為零或給出了入射角範圍,則還應指定入射輻射的偏振狀態。如果未指定偏振,則假定輻射為非偏振輻射。應使用本標準中給出和說明的公式來確定塗層的光學特性,從而透過一組最少的光學特性來全面描述塗層。散射或比色參數以及其他類似的光學特性,如適用,需由製造商和客戶協商決定。如果必須在特定溫度或溫度範圍內實現塗層的光學特性,則應透過註釋註明。
光譜表徵的測量條件必須符合 ISO 15368 和 ISO 19962 標準或等效方法。這些條件取決於測量方法的原理和所使用的儀器(例如入射角、偏振狀態、測量光束的光譜範圍和頻寬),並且必須記錄足夠詳細的信息,以便驗證測量結果。
- ISO 9211-3 第 3 部分:環境耐久性標準規定了光學鍍膜的一般用途和標準用途類別,並規定了為證明鍍膜符合要求的規格而進行的環境測試。鍍膜光學元件的機械和化學性能,以及更普遍的環境耐久性,可以透過多種方法進行評估。
測試方法通常在 ISO 9022 和 ISO 9211-4 的各個章節中描述。選擇這些測試方法是為了提供有意義的結果,代表光學元件在其工作環境中的實際暴露情況,作為 ISO 9211-5 至 ISO 9211-8 中與塗層類型相關的最低要求的替代方案。
- ISO 9211-4 第 4 部分:特定試驗方法」描述了 ISO 9211-3 中定義但在其他規範性參考文獻中未描述的塗層環境耐久性試驗的特定試驗程序。這些試驗通常與其他環境耐久性試驗順序進行,如 ISO 9211-3 附錄 A 所示。
塗層樣品(組件或對照樣品)在進行任何檢查或測試之前和之後,應根據需要徹底清潔樣品,以去除污垢、指紋、污跡和類似殘留物。建議在塗層後於環境大氣條件下存放至少 12 小時,或由製造商和購買者協商確定存放時間。
本標準描述了以下測試方法:
- 耐磨性測試(調節方法 01:磨損)
- 附著力測試(調節方法 02:附著力)
- 交叉影線試驗(調節方法 03:交叉影線)
- 溶解度測試(調節方法 04:溶解度)
標準「ISO 9211-5 第 5 部分:防反射塗層的最低要求」描述了防反射塗層的光學效果以及機械、化學和環境特性的最低要求。此標準適用於光學應用的防反射塗層。這使得用戶可以依賴定義的數值數據,而薄膜製造商則可以選擇材料和生產方法。
- 標準「ISO 9211-6 第 6 部分:反射塗層的最低要求」規定了反射金屬塗層的光學效果以及機械、化學和環境特性的最低要求。此標準適用於光學應用的鋁基或銀基反射金屬塗層。這使得用戶可以依賴明確的數值數據,而薄膜製造商則可以選擇材料和生產方法。
- 標準「ISO 9211-7 第 7 部分:中性分光鏡塗層的最低要求」描述了中性分光鏡塗層的光學特性以及機械、化學和環境特性的最低要求。此標準適用於光學應用的中性分束器塗層。這使得用戶可以依賴定義的數值數據,而薄膜製造商則可以選擇材料和生產方法。
最低要求適用於中性分束器鍍膜。下表列出了所有鍍膜類型的最低要求:
- 所有類型的非應力梁間隔襯砌的最低要求
- D1至D4型無應力塗層的最低要求
- 無應力塗層 M1 和 M2 的最低要求
- 中性分光鏡塗層的反射率和透射率
標準「ISO 9211-8 第 8 部分:雷射光學元件所用塗層的最低要求」描述了光學塗層光學功能的最低要求,特別是其雷射功率管理能力以及對機械、化學和氣候應力的抵抗力。此標準適用於雷射光學元件所使用的光學塗層。這使得用戶可以依賴定義的數值數據,而薄膜製造商則可以選擇材料和生產方法。本標準涵蓋了依照 ISO 9211-1 標準中的定義進行表面處理和基材的雷射元件。
ISO 9211系列標準非常重要,因為它定義了透鏡、鏡子和窗口等光學元件上使用的光學鍍膜,並為其建立了明確的規範和術語。該標準確保了依賴光學系統的產業(例如航空航太、國防、醫療設備和成像技術)的一致性、品質和性能。
這些標準之所以重要,原因如下:
- 術語標準化:這些標準創建了一種用於描述抗反射、高反射、分束和濾光塗層等光學塗層的通用語言,使製造商、供應商和客戶之間的溝通更加清晰、高效。
- 確定光學塗層性能:允許使用者確定關鍵屬性,例如:
- 反射和透射
- 實力
- 耐環境性(例如防潮、防磨損或防輻射)
這確保了塗層在預期條件下可靠地發揮作用。
- 互通性和相容性:透過遵守 ISO 9211 標準,不同製造商的光學元件更有可能相容,支援整合到更大的系統中,而無需進行特殊調整。
- 品質控制和測試:這些標準概述了測試程序和性能要求,旨在幫助製造商保持穩定的品質並滿足客戶規格要求。這在軍用光學元件、衛星和醫學成像等高風險應用中尤其重要。
- 產品安全性和可靠性:在精度和可靠性至關重要的領域(例如手術中的雷射或太空中的望遠鏡),這些標準可確保塗層不會意外失效或變質。
- 全球貿易與合規:ISO 標準獲得國際認可,因此使用 ISO 9211 標準可以幫助公司:
- 遵守不同國家的法規
- 更容易進入國際市場
- 避免昂貴的重新認證
因此,ISO 9211 標準對於確保各種應用中光學鍍膜的高性能、可靠性和一致性至關重要。這些標準支持高效溝通,提高產品質量,並促進全球貿易和合規。
多年來,我們透過廣泛的測試、測量、分析和評估活動,為各行各業的企業提供支援。我們擁有一支強大的團隊,密切關注全球科技發展,並不斷提升自我。此外,我們還提供符合 ISO 9211 光學和光子學 - 光學鍍膜標準的測試服務。