清洁光学器件：选择最佳方法
清洁光学元件可提高性能，假如使用适当的材料、技术和处理程序来最大程度地降低损坏风险。
光学器件可能会被多种方式污染。使用后将光学器件放回原处或遮盖光学器件以免受外部环境影响，可以将污染保持在最低限度。然而，即使采取了所有这些预防措施，光学器件最终仍会积聚灰尘、污渍或其他形式的污染物。
光学表面检查
检查期间，所有光学器件必须在可用的最洁净区域（最好是洁净室或层流工作台内）进行处理。必须始终佩戴适当的设备，例如无粉洁净室手套或指套，以避免油脂转移到光学器件上。清洁光学器件需要擦镜纸、无尘吹风机、镊子、棉签、棉头以及试剂级丙酮和甲醇。丙酮和甲醇必须相当新鲜，以避免在光学器件上留下任何痕迹。也可以使用试剂级异丙醇代替丙酮。
清洁方法不当可能会导致划痕。
专业提示：在深色背景下清洁光学器件，以便更有效地看到和消除灰尘。有两种方法可以评估光学器件：
• 如果光学器件用于基于激光的系统，则光学器件上的污染物可能会导致光学器件散射激光，从而降低功率并使光学器件“发光”。
• 还可以通过将光学器件放在明亮光源下方并从不同角度仔细观察来进行目视检查。这将使光被污染物散射，使观察者能够看到各种污渍和灰尘颗粒。
清洁方法
1）吹气法
避免用未受防护的手指触摸光学元件的表面！始终佩戴无粉手套或指套。清洁任何类型光学器件的第一步是使用无尘吹风机（使用干燥氮气或CO2 吹风机）或驼毛刷将表面的灰尘或松散颗粒吹掉。这减少了实际清洁过程中刮伤光学器件的机会。不建议使用其他加压气体产品，因为推进剂可能以液滴形式释放到表面上。
注意：
这是唯一允许用于裸金属、软涂层和薄膜的清洁方法。切勿触摸这些类型的表面。清洁时应正确处理精密光学器件。此处，棱镜固定在磨砂表面上。
2) 拖拽法
对于此过程，必须将光学器件从其所在的任何安装座上取下，并放置在洁净室环境中。
在许多情况下，首先清洁光学器件的边缘有助于防止污垢或过量的抛光化合物被吸引到抛光表面上
• 首先使用吹气法。
• 将一滴甲醇或试剂级丙酮放在镜头纸的一侧。用另一只手握住光学器件的边缘。
• 轻轻地将纸巾的湿润区域放在光学器件上。
• 缓慢地将擦镜纸拖过表面，施加相同的压力，直至透镜和擦镜纸干燥。
• 如果需要，请使用新的擦镜纸重复该方法。
注意：
小心不要将污垢拖过表面，因为这可能会划伤表面。
3) 擦拭法
如果光学器件无法从其固定位置取出或需要更强的清洁，则下一步将使用擦镜纸以及甲醇和丙酮进行擦拭。
• 首先使用吹气法。
• 折叠一张镜头纸，形成比光学元件尺寸稍长的折叠边缘。镊子特别适合牢固地固定折叠的擦镜纸。
• 用丙酮润湿纸巾的折叠边缘。
• 用擦镜纸连续擦拭光学器件。在擦镜纸上施加一些压力以去除顽固污渍。重复此过程，始终使用新的擦镜纸，以消除光学器件上沉积的任何污染物。建议最后用甲醇擦拭，因为甲醇不会像丙酮那样在表面留下条纹。异丙醇也很有效，但它也会像丙酮一样留下条纹。它通常更适合清洁暴露于颗粒的激光光学器件（在不受控制的环境中或真空室外部）。如果光学器件的尺寸非常小，可以使用棉签代替镜头纸，步骤相同。
注意：
使用前用丙酮或酒精润湿薄纸，并且不要来回擦洗表面，这一点很重要，否则会增加表面划伤或涂层损坏的可能性。
4) 浸浴法
小尺寸光学器件需要比擦拭法更温和清洁方式，那么可以采用浸浴法进行清洁。
• 在此方法中，培养皿内衬有擦镜纸并充满甲醇。
• 放入培养皿后，用浸湿的棉球轻轻清洁光学器件。
• 擦拭完毕后，摇动培养皿几分钟。
• 用丙酮代替甲醇重复步骤1至3。
• 接下来，从培养皿中取出光学器件并吹干。
• 如果因吹干而出现污渍，请使用上述拖拽法。
注意：
请勿将此方法用于胶合透镜或已经安装好的光学器件。金属涂层的硬度和耐用性各不相同，因此应极其小心地处理。
5) 肥皂溶液法
如果光学器件含有油脂形式的污染物（指纹等），甲醇和丙酮往往会简单地重新分布油脂。在这种情况下，需要用肥皂溶液清洁光学器件。肥皂溶液应该是一种无磨损、温和的溶液，不含任何添加剂。（绿肥皂对此效果很好。）
• 首先使用吹气法。
• 使用肥皂溶液并通过擦拭法或浸浴法进行清洁。
• 在培养皿中用去离子水彻底冲洗。
• 接下来应使用甲醇和丙酮清洁（擦拭法或浸浴法）。
• 冲洗后，用无尘吹风机吹干以除去所有水分。
6）超声波清洗法
另一种清洁选择是使用超声波浴。此方法与水浴法相同，只是将所有培养皿放入超声波水浴中约一分钟。请注意，即使使用介电涂层，使用超声波浴也可能导致涂层在粘合力最弱的一侧剥落。
超声波清洗是一种自动多步水处理工艺，用于在涂覆之前清洗基材。
溶剂
历史上，光学元件（例如反射镜和分束器）都是使用不起毛的光学擦拭布和试剂级丙酮或其他液体溶剂（例如甲醇、乙醇、97% 纯异丙醇、甲基乙基酮 (MEK)、或二氯甲烷 (MEC)。一些无机酸如三氯乙烯(TCE)、氢氟酸(HF)和盐酸(HCl)可用于未涂覆的硅片，硝酸可用于锗基板。但是，酸性溶液切勿用于带涂层或未带涂层的硫化锌 (ZnS) 或硒化锌 (ZnSe) 组件。丙酮非常能溶解油脂，但干燥速度非常快，处理时应始终佩戴丙酮无法渗透的手套。一般来说，异丙醇是一种安全有效的清洁剂——除了清洁铝涂层外。由于酒精会与铝发生反应，因此切勿将其用于受保护或裸露的镀铝反射镜。如果使用不当，甲醇和大多数酸性溶液可能有毒或损坏光学器件或涂层，因此应注意遵循制造商提供的说明。
液态CO2是一种新技术，用于去除光波导、电光器件、硅晶片以及各种生物医学、航空航天和半导体元件中的油和微观颗粒。该过程将与热空气循环交替的精确控制和净化喷雾输送到光学表面。由于CO2无腐蚀性且相对无毒，因此比许多传统溶剂使用起来更安全，但它需要非传统程序和受控、无湿气的工作环境，因此可能会产生额外费用。然而，从长远来看，它可能是实现超洁净表面的一种更便宜、更有效的方法，可能会导致涂层具有更高的损伤阈值。
储存条件
清洁光学元件后，将其放入将要使用的安装座中，或用镜头纸包裹它并立即将其放入容器中。在洁净室环境中，正确使用的容器是聚碳酸酯/PTFE/PET-G 盒。室温应保持在15至25°C（60 至 80°F）之间。理想情况下，湿度应控制在30%以下。
注意：
请勿使用聚丙烯盒。研究表明，存储盒的永久脱气会导致产品吸附，从而损害镀膜光学器件的激光耐受性。
致谢
感谢技术销售代表 Floriane Teofanescu 对本文的贡献。
词汇表
镀膜光学器件
涂有一层或多层电介质或金属材料的光学元件。
这些涂层用于减少或增加表面的反射，并保护表面免受烟雾或磨损。
氟化镁、二氧化硅和硫化锌是几种最常用的涂层材料。
