Optical Coatings: Material Aspects in Theory and Practice

پوشش‌های نوری، یعنی پشته‌های چندلایه‌ای که از تعداد معینی از لایه‌های نازک تشکیل شده‌اند، بخش اساسی هر سیستم نوری لازم برای تنظیم ویژگی‌های سطوح نوری هستند. بدینوسیله، عملکرد هر پوشش نوری با یک فعل و انفعال متعادل بین خواص مواد پوشش جداگانه و پارامترهای هندسی (مانند ضخامت فیلم) که آرایش آنها را تعیین می کند، تعریف می شود. در تمام کتاب های علمی که به عملکرد پوشش های نوری می پردازند، تمرکز اصلی بر روی بهینه سازی پارامترهای پوشش هندسی، به ویژه تعداد لایه های جداگانه و ضخامت آنها است. در عین حال، توجه کمتری به درجه دیگری از آزادی در طراحی پوشش داده می‌شود، یعنی امکان تطبیق ویژگی‌های مواد نوری به میزان بهینه مربوط به مشخصات مورد نیاز. این کتاب، برعکس، بر روی مواد در کنار مسئله تمرکز دارد. پس از بررسی جامع مبانی تئوری لایه نازک، خواص مواد پوشش نوری سنتی و ارتباط آنها با کارایی روش‌های طراحی پوشش، بر نتایج جدید در رابطه با کاربرد مخلوط مواد و پوشش‌های نانوساختار در تئوری و عمل پوشش‌های نوری تأکید می‌شود. از جمله لایه های متخلخل، مخلوط های دی الکتریک و همچنین فیلم های جزیره ای فلزی برای کاربردهای مختلف.

Optical coatings, i.e. multilayer stacks composed from a certain number of thin individual layers, are an essential part of any optical system necessary to tailor the properties of the optical surfaces. Hereby, the performance of any optical coating is defined by a well-balanced interplay between the properties of the individual coating materials and the geometrical parameters (such as film thickness) which define their arrangement. In all scientific books dealing with the performance of optical coatings, the main focus is on optimizing the geometrical coating parameters, particularly the number of individual layers and their thickness. At the same time, much less attention is paid to another degree of freedom in coating design, namely the possibility to tailor optical material properties to an optimum relevant for the required specification. This book, on the contrary, concentrates on the material aside of the problem. After a comprehensive review of the basics of thin film theory, traditional optical coating material properties and their relation to the efficiency of coating design methods, emphasis is placed on novel results concerning the application of material mixtures and nanostructured coatings in optical coating theory and practice, including porous layers, dielectric mixtures as well as metal island films for different applications.