Antireflektive Schichten

Eine einfache Möglichkeit, Glasoberflächen zu entspiegeln, besteht im Aufsputtern oder Aufdampfen einer sogenannten λ/4-Schicht aus beispielsweise Magnesiumfluorit (MgF₂). Wählt man hier die Schichtdicke d gemäß d = λ/(4 x n), wobei n die Brechzahl des Schichtmaterials ist, so löschen sich die an den beiden Grenzflächen (Luft/Schicht und Schicht/Glas) reflektierten Lichtwellen der Wellenlänge λ durch Interferenzüberlagerung gegenseitig aus. Eine Reflexminderung ist das Ergebnis.

Eine weitere Möglichkeit dazu besteht beispielsweise im Abscheiden von Dreifachschichten mit n (Luft) < n1 < n2 < n3 < n (Glas). Hier wird der Antireflex-Effekt erzielt durch wohlgewählte Brechzahlen, die einen allmählichen Übergang der Brechzahl von Luft in die von Glas erzeugen (Gradientenschicht).

Will man aufwändige optische Vergütungen realisieren, die Reflexionen bestmöglich minimieren und die Transmission der Lichtwellen zugleich maximieren, müssen Vielfach-Schichtsysteme eingesetzt werden.

Allgemein bestehen diese Mehrfach-Vergütungen aus alternierenden Schichten niedrig- und hochbrechender Materialien mit präziser Schichtdicke. Die vielen Grenzflächen und damit verbundenen Reflexionen im Schichtsystem führen zu Interferenzüberlagerungen, destruktiv wie konstruktiv, und bestimmen die optische Wirkung.

Niedrig brechende Dielektrika

• Magnesiumfluorit (MgF₂) mit n = 1,38
• Siliziumoxid (SiO₂) mit n = 1,46
• Aluminiumoxid (Al₂O₃) mit n = 1,67

Hoch brechende Dielektrika

• Titanoxid (TiO₂) mit n = 2,55
• Tantaloxid (Ta₂O₅) mit n = 2,20
• Zirkoniumoxid (ZrO₂) mit n = 2,15
• Siliziumnitrid (Si₃N₄) mit n = 2,05