光的透過(guò)率是影響望遠鏡性能的一項重要指標,我們專(zhuān)有的StarBright XLT光學(xué)鍍膜大幅提高了光在望遠鏡中的透過(guò)率。
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StarBright XLT是星特朗革命性的光學(xué)鍍膜系統。我們最受歡迎的施密特-卡塞格林望遠鏡都標配這種高品質(zhì)的光學(xué)鍍膜,同時(shí)保持了較低的價(jià)格。
本文介紹了有關(guān)StarBright XLT如何設計的詳細信息,以及StarBright XLT同之前StarBright 鍍膜的性能提升。我們還提供了具體測量方法。
星特朗致力于先進(jìn)制造工藝和產(chǎn)品品質(zhì)的設計與開(kāi)發(fā),為我們整個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)。
設計:我用廣泛使用于光學(xué)、半導體、航空、電信等領(lǐng)域的軟件來(lái)設計和測試我們的光學(xué)鍍膜。使用該軟件,我們已經(jīng)在多層增強鏡面鍍膜,轉換可見(jiàn)光譜的中心峰值反射率獲得了提高。我們設計了一個(gè)全新的多層防反射鍍膜,并相繼推出了針對我們的校正鏡片一種新的低吸收,高傳輸玻璃。這無(wú)與倫比的組合構成了StarBright XLT光學(xué)鍍膜體系。
高質(zhì)量的部件和工藝:我們的鍍膜工藝采用了先進(jìn)的設備和膜層真空沉積技術(shù)。過(guò)程由工程師全程監控,以確保高品質(zhì)的一致性光學(xué)鍍膜。在鍍膜之前,每一個(gè)光學(xué)元件會(huì )被徹底清洗和檢查,已確保在鍍膜過(guò)程中有合適的粘合性。我們使用最純(超過(guò)99.99%)的反射和抗反射鍍膜材料,包括鋁(Al),氧化鉿(HfO2),二氧化鈦(TiO2),二氧化硅(SiO2)和氟化鎂(氟化鎂)。
質(zhì)量保證:任何不符合我們嚴格的光學(xué)質(zhì)量的標準的光學(xué)元件,都無(wú)法通過(guò)我們的質(zhì)量檢查過(guò)程。每個(gè)鍍膜都將經(jīng)受分光光度分析,以確定是否達到可接受的最小透射或反射。
施密特-卡塞格林望遠鏡光學(xué)元件
望遠鏡是由一組用于收集光線(xiàn)并通過(guò)調焦的光學(xué)元件構成,并通過(guò)目鏡或類(lèi)似成像設備來(lái)觀(guān)察目標。有兩種類(lèi)型的光學(xué)元件:反射鏡和透鏡。反射鏡反射光線(xiàn),而透鏡折射(彎曲)光。施密特 - 卡塞格倫望遠鏡同時(shí)使用反射鏡和透鏡,如在下圖所示。這類(lèi)望遠鏡,光穿過(guò)校正器透鏡,反射離開(kāi)主鏡,反射離開(kāi)次鏡,最后來(lái)到一個(gè)焦平面聚焦。
光學(xué)薄膜
望遠鏡的目的是盡可能多的接收光線(xiàn)。聚集的光的量會(huì )影響所產(chǎn)生的圖像的亮度。不幸的是,每個(gè)光學(xué)表面和透鏡內的折射是光損耗的來(lái)源。 幸運的是,使用正確的光學(xué)鍍膜和透鏡材料可以最大限度地減少光的損耗。光學(xué)鍍膜是通過(guò)“真空沉積”過(guò)程鍍到玻璃材料表面非常薄的鍍膜。其物理性質(zhì)和鍍膜中每一層的厚度,以及它們之間和玻璃的方向確定了他們起到如何作用。
由于反射鏡的功能是通過(guò)反射的方式來(lái)收集光,我們在這些光學(xué)元件上是用高反射性金屬鍍膜。一面無(wú)鍍膜的鏡子約反射出達到其表面光量的4%,但涂有標準鋁鍍膜的一面鏡片反射了86-88%。如鍍有StarBright XLT鏡片,則能反射95%。
光通過(guò)鏡頭有些復雜,因為光的反射和吸收都有光損。當光首先射到未鍍膜透鏡,約4%被反射,剩下的96%通過(guò)后在第二透鏡表面再次被反射掉4%。為最大限度地減少不必要的反射,高/低折射率的電介質(zhì)材料成對交替使用。良好的防反射(A/ R)鍍膜能為望遠鏡提供一整個(gè)反射率非常低、非常“平”的可見(jiàn)光譜。
雖然A / R鍍膜可以顯著(zhù)地減少損失的反射光量,但沒(méi)有光學(xué)鍍膜可以減少光在玻璃內部被吸收損失的光量。為從源頭降低光量損失,選擇光量吸收小的光學(xué)玻璃是很必要的。
對于許多的A / R鍍膜的應用,它是測量玻璃表面鍍膜反射光量(忽略玻璃內部吸收光量)的標準。但是,對于一個(gè)望遠鏡鏡片,只講A/ R鍍膜如何抑制反射,不講光在玻璃內部被吸收的損失量,這是相當具有誤導性的。對于這種應用,實(shí)際的透射量(光量損失的兩個(gè)源頭)應直接測量。你可以在“我們的測量”了解更多關(guān)于我們如何協(xié)調一致的測量。
望遠鏡透光率
透光率是到達焦平面光量與進(jìn)入望遠鏡光量的百分比。它是通過(guò)校正鏡透過(guò)率、主鏡反射率、副鏡反射率的乘積來(lái)計算的。例如:如果校正鏡透過(guò)率92%,主鏡反射率和副鏡反射率都是89%,那么望遠鏡總的透光率是0.92*0.89*0.89=0.73,即73%。
StarBright XLT光學(xué)系統的設計
透光率是評估施密特-卡塞格林光學(xué)系統望遠鏡性能的一個(gè)重要因素。設計StarBright XLT系統的重要目的是:開(kāi)發(fā)一種能使目視和CCD感光成像都獲得優(yōu)化的鍍膜系統。
以下是構成我們StarBright XLT高透光率光學(xué)系統的三大組成部分:
1、由鋁、SiO2(石英)、TiO2(二氧化鈦)和SiO2(二氧化硅)精制而成的獨特增強多層反射鏡鍍膜。
2、由MgF2(氟化鎂)、HfO2(二氧化鉿)精制而成的多層抗反射鍍膜。鉿——稀有元素,比鈦具有更寬的帶通。
3、校正鏡由高透光率水白玻璃替代鈉鈣玻璃。水白玻璃無(wú)抗反射鍍膜的透光率為90.5%,比未鍍膜的鈉鈣玻璃提高了3.5%。當水白玻璃用上StarBright XLT抗反射鍍膜后,平均透光率達到97.4%。
以上三大組成部分使我們StarBright XLT高透光率光學(xué)系統成為了優(yōu)秀的鍍膜。