照相机镜头和其他光学仪器一般由多个透镜组成，由于光在界面上的反射，在每个透镜的表面有百分之四左右的入射光不能透过，例如：一个有六个透镜的光学仪器，由于反射而损失的光能量约占入射光的百分之五十，这就大大降低了仪器的聚光本领，一个变焦距物镜一般有十几个透镜，如不采取措施则光能损失极大，不仅如此，而且这些反射光在光学系统内多次来回反射形成的杂光，会严重影响光学系统的成像质量，于是在光学元件的表面，涂镀一层增透膜，就成为减少反射光损失、提高成像质量的有效方法。

        一、单层增透膜

        1、什么是增透膜

        如图1所示，在玻璃基底的表面，利用物理和化学的方法，镀一层均匀的透明介质膜，我们把膜层与基底组成的系统称为膜系，如所镀的折射率和厚度适当，能使光在各界面上的反射光产生干涉相消，这种降低反向、增加透射的介质膜，称为增透膜。 

        2、单层四分之一增透膜

        图1中，n₀为入射介质的折射率，n₁为膜的折射率，n₂为基底的折射率，d₁为膜的几何厚度，任意两相邻的反射光之间的位相差皆为

                                           （1）

λ₀为入射光的波长，i为折射角，由光的干涉理论可知，如使图中任意两相邻的反向光束产生干涉相消，必须满足振幅相等、位相等为π两个条件，现考虑正入射情况，可以认为图中相邻两束反射光满足振幅相等的条件，当δ=π时，由（1）式得膜的光学厚度为n₁d₁=λ₀/4，由光的电磁理论可以导出单层膜的反射率为

若R=0时，则有n₁=n₀n₂，即在玻璃基底上，镀上介质材料满足折射率为n₀n₂，而光学厚度为四分之一波长的膜，能使反射光干涉相消，此膜称为单层四分之一增透膜。

        3、影响单层膜增透效果的三个原因

        <1>要反射率R为零，必须满足光学厚度n₁d₁等于指定的波长λ₀的四分这一，但白光入射这个条件不能对所有的波长都同时满足，因此对助视仪式器的增透膜，常把光学厚度控制为绿光的四分之一波长，因为人眼在黄绿区最敏感，绿光及綦皮长邻近的光，由于干涉相消反向率大大减弱，而偏离绿光波长较远的红光和紫光有较大的反射率，这就是光学镜头呈紫色的原因，膜的这种特性，在镀膜工艺中常根据膜的表面颜色来判断其光学厚度。

        <2>当入射介质为空气时，n₀=1，n₁=n₂，以冕玻璃为例，n₂为1.51，则要求膜的折射率n₁为1.23，在实际中很难找到这样低折射率的合适材料，再则作为膜层的材料，除满足n₁=n₀n₂的条件外，还要满足一些工艺上的要求，比如要非常坚硬，不受潮湿空气影响，且能牢固粘附于基底表面，目前还没找到十分理想的镀膜材料，常用的氟化镁，由于其折射率为1.38，对最常用的冕玻璃（n=1.51），仍有约1.3%的剩余反射。

        <3>要R=0，还必须满足入射角等于零的条件，这对透镜来说，也不可能处处都满足。

        由于以上三个原因，单层膜难以达到理想的增透效果，如采用双层增透膜，则可以使增透效果得到改善。

        二、双层增透膜

        1、gHLa膜系

        目前普遍采用玻璃（glass）——高折射率材料（High index）——低折射率材料（Law index）——空气（air）系统，简称gHLa膜系，如图2所示，可以这样理解，实际应用的膜层材料氟化镁的折射率稍高（1.38＞1.23），换句话说即玻璃基底的折射率“低”了些 ，在镀氟化镁以前，先镀上一层折射率较高的膜层（如折射率为2.32的硫化锌）让这层高折射率的膜层和玻璃基底组成一个新的基底，这个新基底的折射率将大于玻璃的折射率，从而增强了第一层膜的增透效果。

        2、V形增透膜

        图2中的n₀、n₁、n₂、n₃分别是入射介质，第一层膜，第二层膜和玻璃基底的折射率，d^₁和d₂是第一层和第二层膜的厚度，在垂直入射且满足条件n₁d₁=n₂d₂=λ₀/4时，双层四分之一膜的反射率为

                                       （3）

显然反射率为零的条件是：

                                         （4）

选择适当的n1n2能极近似地达到理想的增透效果。

对双层四分之一增透膜，也不可能使可见光谱的所有波长同时实现理想的增透效果，在指定波长λ₀处可达约100%的增透，而对其它波长则不然，双层四分之一膜的反射率随波长的变化曲线呈V型，故称之为V形增透膜，见图3

        3、W形增透膜

        某些光学仪器如彩色电影，彩色电视的摄像镜头，彩色电影的放映镜头等，并不要求在某一波长处有100%的透射率，而希望在较宽的波长范围内反射率都较低而且一致，这就需要所谓的宽带增透膜。

        最简单的一种宽带增透膜是让n1d1=λ₀/4，n2d2=λ₀/2即第一层为四分之一膜，第二层为二分之一膜，二分之一膜的反射率与膜的折射率无关，无论膜的折射率比基底的大还是小，在λ₀处膜系的反射率和未镀二分之一膜时的反射率相同，第二层膜对波长λ₀来说几乎不起作用，但是它和第一层膜的组合，能使得见光谱中两个波长处出现反射极小，这种膜系的反射率随波长的变化曲线形如W，称之为W形增透膜，如图4所示，W型增透膜不仅在较宽的波长范围内有良好的增透效果，而且在可见光谱范围内，其光学传递函数与彩色底片感光材料的光学传递函数相匹配，各种波长的还原性好，所以特别适用于彩色电视摄像镜头及彩色电影的摄影、放映镜头。对一些增透要求很高的光学仪器，还可以采用三层或多层增透膜，其增透原理是一样的，只不过要选择的参数更多，效果更好。