В наши дни, когда оптоэлектронные технологии стремительно развиваются, одна из ключевых задач для повышения производительности систем заключается в том, как обеспечить эффективное прохождение большего количества света через оптические элементы. Широкополосное антибликовое покрытие (Broadband Anti-Reflection Coating, сокращённо BBAR), являющееся важным представителем семейства антибликовых покрытий, в последние годы пользуется всё большей популярностью и находится в центре внимания отрасли. В данной статье мы рассмотрим эту тему с трёх точек зрения: технических принципов, рыночных перспектив и областей применения.

I. Технические принципы: эволюция «пленочных» технологий от однослойных к многослойным

Из-за фенерского отражения на границе раздела с воздухом голая стеклянная подложка теряет около 4 % света с одной стороны, а общий коэффициент пропускания составляет лишь около 92 %. Однослойные антибликовые покрытия (например, из фторида магния MgF₂) дают определенный эффект, но их характеристики ограничены узким диапазоном длин волн. Пленка BBAR, напротив, состоит из чередующихся слоев материалов с высоким и низким показателем преломления, что позволяет, благодаря интерференционному эффекту света, добиться гашения отражения и усиления пропускания в более широком диапазоне длин волн.

Типичная трёхслойная конструкция BBAR обычно состоит из Al₂O₃ со средним показателем преломления, TiO₂ или Ta₂O₅ с высоким показателем преломления, а также MgF₂ с низким показателем преломления. Благодаря точному контролю оптической толщины каждого слоя (обычно кратной λ/4 с нечётным коэффициентом) в заданном диапазоне длин волн коэффициент отражения можно снизить до крайне низкого уровня. В последние годы применение передовых технологий нанесения, таких как атомно-слойное осаждение (ALD), способствовало дальнейшему скачку в характеристиках BBAR-покрытий — согласно исследованиям, средняя коэффициент пропускания двухсторонне покрытых плавленного кварца подложек с композитной структурой BBAR, изготовленных методом ALD, в широком диапазоне длин волн 400–1100 нм достигает 99,2 %.

II. Тенденции рынка: быстрый рост, обусловленный спросом

Популярность BBAR-плёнок обусловлена сильным спросом со стороны нижестоящих сегментов рынка. Согласно данным рыночных исследований, объём продаж на мировом рынке антибликовых плёнок в 2025 году достигнет примерно 8–9,5 млрд долларов США, а к 2032 году, по прогнозам, вырастет до 13,82 млрд долларов США, при среднегодовом темпе роста около 6,9 %.

С точки зрения региональной структуры, Япония в настоящее время занимает около 45 % мировой доли рынка, а на долю Китая и Европы приходится соответственно около 20 % и 14 %. Стоит отметить, что на китайском рынке ускоряется процесс замещения импортной продукции отечественной — отечественные предприятия добились прорыва в области локализации производства оптических подложек и технологий нанесения покрытий, и ожидается, что доля местных компаний на рынке высокотехнологичной продукции увеличится до 38 %.

III. Сферы применения: от оптических устройств до новых областей

Благодаря своим «широкополосным» характеристикам пленка BBAR стала «стандартной» конфигурацией для множества оптических систем:

Прецизионная визуализация и сенсорные технологии: широко применяется в CCD/CMOS-датчиках, системах видеонаблюдения и системах машинного зрения, эффективно устраняя ореолы и паразитное свечение, а также повышая четкость изображения.

Потребительская электроника и дисплеи: резкий рост спроса на антибликовые покрытия для экранов смартфонов, устройств AR/VR и складных дисплеев, а также на улучшение видимости на улице стимулирует применение плёнок BBAR в сфере дисплеев.

Фотоэлектрическая энергетика: распространение технологий N-типа TOPCon и гетероструктурных батарей требует, чтобы пропускающие пленки обладали более высокой светопроницаемостью для повышения эффективности фотоэлектрического преобразования, что напрямую стимулирует спрос на пленку BBAR для передних стекол фотоэлектрических модулей.

Лазеры и оптическая связь: подходит для широкополосных лазерных источников или лазерных систем с генерацией многократных гармоник; в ближнем инфракрасном диапазоне 750–1550 нм обеспечивает превосходные характеристики со средним коэффициентом отражения ниже 0,7 %.

IV. Технические вызовы и перспективы

Несмотря на обширные перспективы, проектирование и изготовление BBAR-покрытий по-прежнему сталкивается с множеством вызовов. Во-первых, необходимо достичь тонкого баланса между «полосой пропускания» и «остаточным коэффициентом отражения»; во-вторых, изменение угла падения приводит к дрейфу отражательных характеристик, что предъявляет более высокие требования к проектированию систем покрытий для применения под большими углами. Кроме того, производственные затраты и технологическая сложность высокоэффективных BBAR-покрытий также являются факторами, сдерживающими их распространение в некоторых низкотехнологичных областях применения.

В перспективе, по мере совершенствования передовых технологий нанесения покрытий, таких как нанотехнологии и ALD, а также расширения новых сфер применения, включая 5G-связь и носимые устройства, пленки BBAR, как ожидается, будут продолжать достигать прорывов в направлении более широкого диапазона волн, более низкого уровня отражения и более высокой надежности, становясь «необходимым» компонентом высококачественных оптических систем.

Компания Yutai Optics на протяжении многих лет специализируется в области оптического нанесения покрытий, обладая полным комплексом возможностей по проектированию систем покрытий, прецизионному нанесению покрытий и оптическому контролю качества, что позволяет ей осуществлять изготовление и нанесение покрытий на различные сложные оптические элементы в соответствии с требованиями заказчика. Независимо от того, применяются ли ваши решения в области прецизионной визуализации, лазерных систем или новых источников энергии, мы готовы предоставить вам комплексные услуги «под ключ» — от обработки подложек до нанесения покрытий. Приглашаем вас к сотрудничеству.

PREV : Применение и техническое развитие оптических элементов в фотоэлектрических системах в сфере беспилот NEXT : Окна большого размера с ступенчатой конструкцией: решение проблемы интеграции механических и оптичес