Alluxa提供一系列硬涂层滤光器，与传统的软涂层滤光器相比，具有更高的性能和耐用性，价格相当。这些软涂层替代滤光片可用于可见光谱上的中心波长，带宽通常在10nm和50nm之间。该系列中的所有硬涂层过滤器都提供了大于90%的传输和大于OD4的阻塞，其价格与层压过滤器相当。
Alluxa的专有高速等离子体沉积技术首次以层压软涂层价格提供了硬涂层滤光器的光学性能和耐用性。
众所周知，软涂层，也称为层压涂层，具有较差的环境耐久性、较差的温度稳定性、低透射、高光散射和低阻挡水平，但由于其低成本、现成可用性和传统状态，它们仍被广泛使用。Alluxa的专有高速等离子体沉积技术首次以层压软涂层价格提供了硬涂层薄膜光学滤波器的光学性能和耐用性
软涂层背景
软涂层是由ZnS和Cryolyte薄层组成的多层薄膜结构。它们也可能包含非常薄的银层。一种典型的软涂层是一个基底表面上的简单带通结构，另一个基底上的阻断剂，如下图1所示。阻断剂可以使用银薄层和/或它们可以包含辅助阻断彩色玻璃或有机死亡环氧树脂。为了提供一定程度的环境保护，所有部件都以垂直堆叠的方式层压在一起。
单个零件从较大的晶圆上切割或取芯。由于涂层易碎且对水分敏感，因此可以将涂层基材的边缘划掉，目的是延长发生明显且难看的环境退化之前的时间。所有的软过滤器都会随着时间的推移而失效，其寿命取决于环境和过滤器构造中的注意事项。在正常的办公环境中，一到五年是典型的预期寿命。
软涂层的低成本源于沉积设备的低资本成本、快速的循环时间和简单廉价的浮法玻璃基板的组合。由于负载尺寸相对较低，并且由于密封和环组件，它们包含显著的处理成本，因此仅在几十个1英寸的零件或少数2英寸或更大的零件之后，成本与体积的曲线逐渐变平。
软涂层在可见光和近红外中的散射和吸收都有很大的光学损耗，而在紫外线和蓝色中，散射和吸收会进一步增加。图2显示了一系列典型的商用电介质（无银）层压软涂层在可见波段的光谱函数。软涂层通常在通带中也有严重的波纹，这不仅降低了平均透射，而且增加了仪器光谱函数的不确定性。软涂层光谱函数的波纹和不确定性是沉积的手动和劳动密集型性质的结果，与计算机控制的硬涂层相比，这对性能提供了更大程度的变化。
Alluxa等离子体沉积硬质涂层
Alluxa先进的高速等离子体沉积工艺生产的硬介电膜几乎是无损的，消光系数在从UV到IR的低ppm范围内。它们是使用复杂的计算机控制算法制成的，该算法将每层的厚度控制在原子单层或更小，因此，它们具有高得多的透射率和显著平坦的通带。图3显示了使用Alluxa的硬涂层构建的可比较的完全堵塞过滤器，该硬涂层被设计为图2中所示软涂层过滤器的替代品。
提高了温度稳定性
根据基材的选择，Alluxa硬质涂层具有小于百万分之五（ppm）波长的温度稳定性。软涂层的典型值为50 ppm，这意味着对于仪器设计，过滤器必须控制在+/-15℃，以获得1 nm的过滤器公差。对于电信应用，Alluxa通常在1550米的温度下构建小于1皮米/摄氏度的滤波器，波长变化远小于百万分之一。
传输波前误差（TWE）
如果用户需要，Alluxa可以提供TWE值小于¼波峰到波谷的滤波器，如图4所示。对于大多数设计，成品过滤器的TWE基本上与未涂覆基底的TWE相同。具有层压结构的软涂层将不得不经历复杂的层压后研磨和抛光步骤，以接近每英寸TWE的单个波。
由于Alluxa硬质涂层具有优异的稳定性，因此可以在没有温度控制的情况下构建非常窄的薄膜并在仪器中使用。图5显示了在1550nm处小于0.4nm的多腔滤波器。图6显示了可见光中的典型激光滤光片。
成本比较
虽然软涂层是在成本较低的钟罩蒸发室中制造的，但它们的批量也小得多，而且几乎完全是手动操作，这增加了成本和可变性，同时降低了产量。Alluxa工艺完全自动化，确保可重复性、连续操作和低直接人工成本。
对于OEM应用，Alluxa的硬涂层比典型的软涂层具有更大的负载尺寸。随着体积接近20-30个一英寸零件，Alluxa能够匹配或击败软涂层的成本结构，同时提供硬涂层技术的可靠性和性能优势。
总结
软涂层具有较差的环境耐久性、较差的温度稳定性和低透射、高光散射，但由于成本低，它们仍被广泛使用。Alluxa先进的高速沉积技术最终使硬涂层能够在价格上与软涂层竞争，即使是小批量的。Alluxa的滤波器提供了显著改善的传输、光谱形状和寿命。
创新薄膜涂层工艺带来的质量和一致性
Alluxa薄膜光学干涉滤光片和介质反射镜均使用我们的SIRRUS进行硬涂层™ 在我们团队设计和建造的设备上进行等离子体沉积工艺。这使我们能够在几次不同的涂层运行中可靠地重复生产相同的硬涂层过滤器，从而在您的所有系统中实现一致的性能。