Les filtres à couche mince sont des dépôts microscopiquement minces qui sont souvent fixés sur des lentilles en verre ou en plastique. L’application la plus courante de ces filtres est dans l’optique, où ils peuvent être utilisés pour filtrer certaines longueurs d’onde de la lumière ou changer la nature d’un faisceau de lumière lorsqu’il traverse une lentille. Les télescopes, les microscopes et les caméras utilisent fréquemment des filtres à couche mince, bien que la technologie laser puisse également les utiliser.
Comme d’autres types de films minces, les filtres à film mince sont si fins qu’ils sont mesurés en nanomètres ou en micromètres, ce qui signifie qu’ils ont une épaisseur comprise entre un milliardième de mètre et plusieurs centièmes de mètre. Ces filtres n’augmenteront pas l’épaisseur d’une lentille d’une quantité pouvant être remarquée ou mesurée par un observateur humain. Afin de créer des films minces, les atomes sont encouragés à se déposer sur un matériau de substrat grâce à l’utilisation d’un dépôt physique ou chimique, qui, dans le cas des filtres à film mince, se produit généralement sous vide. Pendant le processus de dépôt, les atomes s’alignent le long du matériau du substrat, qui est maintenu en mouvement constant, jusqu’à ce qu’un film de l’épaisseur souhaitée soit formé.
Certains des types les plus courants de filtres à couche mince sont les filtres dichroïques qui sont utilisés pour empêcher certaines longueurs d’onde de la lumière de les traverser, bloquant ainsi certaines couleurs. Les filtres dichroïques peuvent être conçus pour bloquer n’importe quelle gamme de longueurs d’onde de la lumière, et plus d’un filtre peut être appliqué à un substrat afin de bloquer plus d’un ensemble de longueurs d’onde. Un seul filtre, par exemple, pourrait être conçu pour bloquer la lumière bleue, violette et ultraviolette, bien que deux filtres soient nécessaires pour bloquer uniquement la lumière bleue et ultraviolette. D’autres types de filtres peuvent bloquer une partie de toute la lumière visible, réduisant ainsi son intensité. Ils peuvent également empêcher les reflets indésirables sur un objectif.
Les appareils optiques, tels que les télescopes, les microscopes et les caméras, peuvent utiliser des filtres à couche mince au lieu des filtres traditionnels. Bien que la finesse du film soit l’un des avantages de l’utilisation de ces filtres, les filtres réfléchissent également la lumière indésirable au lieu de l’absorber, ce qui permet au filtre et à l’objectif auquel il est fixé de rester froids. Dans la technologie laser, les filtres à couche mince peuvent être utilisés pour intensifier et conserver un faisceau laser pur, qualités essentielles lorsque l’on travaille avec des faisceaux de forte puissance, tels que ceux utilisés dans la découpe laser.