Способ изготовления интерференционного оптического фильтра Советский патент 1985 года по МПК G02B5/28 

30 20

10

2 J

5 t, с у тки Фиг.1 Изобретение относится к технологии нанесения оптических тонкослойных покрытий и может быть использовано при производстве многослойных фильтров, имеющих повьшенные требования к сохранению оптических параметров во времени. Известны способы изготовления интерференционных оптических фильтров 1 . Однако указанные способы не позволяют получать высокую степень стабилизации оптических характеристик особенно для ультраузкополосных фильтров с полушириной . Наиболее близким к изобретению является способ изготовления интерференционного оптического фильтра, заключакщийся в нанесении на ненагре тую подложку в вакууме многослойного покрытия и последующей герметизации подложки с покрытцем, например, при помощи индиевой проволоки и клея 2 Недостаток известного способа заключается и том, что для фильтров на основе сернистого цинка и фторис того магния, а также для конструкций фильтра со средним слоем из вещества с низким показателем преломления изменение характеристик фильтров, т.е. старение,начинается уже при впуске в вакуумную камеру воздуха. Старение определяется сорбцией воды пористыми тонкими слоями диэлектрика. Величина сорбции паров воды слоями в данный момент времени не является одинаковой у различных участков покрытия. Это приводит к возникновению в фильтре хаотически расположенных локальных зон, значения(,ацс которых отличаются друг от друга. В дальнейшем уже после герметизации покрытия начинается перераспределение сорбированной воды в покрытии, миграция ее от слоя к слою, что приводит к изменению оптических характеристик фильтраза счет увеличения показателя прелом ления соответствующего слоя. Кроме того, как правило, покрытия на основе криолита, фтористого магния и других фторидов имеют в своей структуре поры в виде мелких капилляров, в которые пары воды проникают очень мед ленно. Перераспределение паров воды при комнатной -температуре заканчивается на 4-5 сут. В ряде случаев, в зависимости от структуры слоев, это процесс может затянуться и на более длительный срок, что при производстве покрытий недопустимо и в ряде случаев может привести к разрушению покрытия. Целью изобретения является повьшгение стабильности положения максимума полосы пропускания Ь ма1сс ж;;;; где ui - смещение во времени длины волны максимума полосы пропускания и макс Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления интерференционного оптического фильтра путем нанесения на подложку в вакууме многослойного покрытия и последующей герметизации подложки с покрытием при нормальном атмосферном давлении, до герметизации, подложку с многослойным покрытием выдерживают при нормальном атмосферном давлении с температурой газовой среды (1-5)°С, одновременно насьш|ая ее воздухом с относительной влажностью (95-99)% в течение 2-3 ч. Исследования показывают, что при температуре 1-5 С сорбированная покрытием вода проникает в мельчайшие капилляры уже за 2-3 ч и в дальнейшем смешение Лмои с Уже ие наблюдается. Причем даже нагрев до 70-80 с не позволяет удалить воду из капилляров. В таблице приведены данные о зависимости смещения длины волны максимуму полосы пропускания во времени от температуры при обработке фильтров парами воды для 15-слойного фильтра второго порядка на основе сернистого цинка и фтористого магния, приведены в таблице. Результаты исследования, приведенные в таблице показывают, что температура 1-5 С является оптимальной, так как увеличение температуры приводит к неопределенному затягиванию процесса проникновения паров воды в покрытие даже, если оно обрабатывается тем же количеством водяного паа. Уменьшение температуры ниже нежелательно, так как при 0°С образуется лед, иней. Из таблицы видно, что при выбранной температуре среды, время старения является минимальным. Затягивание же времени старения нежелательно, так как может привести к разрушению покрытий . Таким образом, обработка фильтров при пониженной температуре парами воды позволяет быстро стабилизироват характеристики фильтров после герметизации. На фиг. 1 показано смещениеb-i iyig во времени длины волны максимума полосы пропускания, на фиг. 2 - изменение полуширины полосы пропускания 8 во времени, на фиг. 3 - изменение величины максимального пропускания во времени. На кривых 1,.3 и 5 показано изменение во времени основных оптических характеристикu Kq, БД и Т соответственно герметизированных интерференционных оптических фильтров без предварительной обработки. При этом за счет перераспределения воды в пористых тонких слоях наблюпается заметное изменение всех основных характеристик указанного фильтра. На кривых 2, 4 и 6 приведено изменение во времени основных оптических характеристик 4 дд., 8 / и Т,а соответственно интерференционных оптических фильтров, предварительно обработанных предлагаемым способом. При зтом хорошо видно, что после герметизации наблюдается стабипьность всех оптических характеристик интерференционных фильтров. Использование предлагаемого способа изготовления интерференционныхоптических фильтров обеспечивает следующие преимуществам: уменьшается нестабильность во времени оптических характеристик фильтров, снижаются требования к герметизации покрытия, возрастает на порядок срок службы многослойного покрытия. Снижается приблизительно на 30% брак при производстве фильтров.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНВДОННОГО ОПТИЧЕСКОГО ФИЛЬТРА путем Нанесения на подложку в вакууме многослойного покрытия и последующей герметизации подложки с покрытием при нормальном атмосферном давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности положения максимума полосы пропускания г. 0.0003, где ь 7 - смещение длины волны максимума полосы пропускания мокс , до герметизации, подложку с многослойным покрытием выдерживают при нормальном атмосферном давлении с температурой газовой среды