Способ просветления оптических элементов из селенида цинка Советский патент 1993 года по МПК G02B1/12 C03C23/00 

ЦтпГ рст ГИИ1 относится к кифракрас- ип (ИК) Т(: хиикр и мо кет T FiiTb исполь- :uinaiif) при изг отовлр.ими элементоп про- Kp. ii iiH оптики для среднего диапазона ИК-иччуи кин, я частности выходных 01 он COj, i3Tepon, при эксплуатации их в .жестких температурных режимах и в сложных климатических услопиях.

Иелью изобретения является повьпие- ю чается на длине волны 5,5 мкм и сос- ниг. Ko;vWiHUHCFiTa пропускания в диапа- тавляет 98,8%. Коэффициент поглощения элемента на длине волны ИК-излу- чения 10,6 мкм после отжига составляет 0,02 см .

15 Пример2. Оптический элемент, как в примере 1, отжигают при 500 С в течение 30 мин при одновременном облучении оптической поверхности элемента УФ-излучением с длиной волны Воздрйствие УФ-облучения в процес- 20 0,2537 мкм и плотностью на поверх- гр тррмообработки приводит к положи- мости образца О,А Вт/см , после чего

оптический элемент охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

После охлаждения измеряют спектр 25 пропускания оптического элемента. Максимальное пропускание получается на длине волны 2,5 мкм и составляет 98,0%. Коэффициент поглощения на длине волны 10,6 мкм составляет 0,021 30 125% см (как до отжига, так и после) .

П р и м е р 3. Оптический элемент, как в примере 1, отжигают при 90 С в течение 5 мин при одновременном об- Т110МОИТ.-1 m сглетпща пинка и образова-35 лучении оптической поверхности эле- нинм нл иен плотнпй и одпородной по мента УФ-излучением с длиной волны

0,3 мкм и плотностью излучения на поверхности образца 1,0 Вт/см , после его оптический элемент охлаждают на 40 воздухе до комнатной температуры.

После охлаждения изменяют спектр пропускания оптического элемента. Максимальное значение пропускания получается на длине волны 2,5 мкм i: составляет 98,0%. Коэффициент поглощения элемента на длине волны 10,6 мкм до отжига и после него составляет 0,01123% см.

П р и м е р А. Оптический элемент, как в примере 1, отжигают при А90 С в течение 60 мин при одновременном облучении УФ-излучением с длиной волны 0,4 мкм и плотностью излучения на поверхности оптического элемента

эоне длин волн 2,5-11 мкм.Способ включает отжиг оптических элементов при температуре 490-510 С с одновре- МРПН1ЧМ облучением ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 0,24-0,4 мкм и тиютностью 0,05-1 Вт/см в течение 5-60 ми|| и последующео охлаждение до коинятной температуры.

тельному 3iix ieKTy вследствие того, что излучение УФ-диапазона эффективно поглотаетсп в очень тонкой приповерхностной области данного полупроводникового материала и увеличивает ад- сорбциокиые свойства поверхности кристалла. Кроме того, воздействуя на воздух, П котором находится подвергае- термообработке оптически элемент, Уф излуч :мие способствует дис- соиипцт и молекул кислорода на атомы, чтг. также приводит к более активному (1киг,л«41ию пор рхпости оптического

гогтапу и толщине окисной пленки ZnO, что и К унелнчонию пропус- кличя оптического плс меата в диапа- зоио длин ПОЛИ 2,5-11 ftKM. Применение отжигл т1ри одновремени;5М роздейст- нич УФ-об.пучемия увеличивает гкорость обртояаиия окис ной пленки, что поз- попп т существенно уменьшить продол- житгш.ность (лтжнга. В результате это- 45 Го и удлгтся достичь постявленной цели - получить оптические элементы с noHt-r.iiOMiibiNf пропусканием в интервале лпии волн 2,5-П мкм без увеличения их ко-ч(к1)иииента поглощения ИК-излу- чения.

Пример 1, Оптический элемент из кристаллического ZnSe диаметром 2.0 мм и толщиной А мм с коэффициентом поглощения ft--0,02 ±25% см поме- 55 шлют в муфельную электропечь с тем- nrpanypovi 510 С и отжигают в течение 30 ним. Одновременно с отжигом оптическую 1О8ерхис сть элемента облучают

0,05 Вт/см , после чего элемент охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

Измеряют спектр пропускания опти-. ческого элемента. I .aKcnMajibHoe значеУф-и;и1учрнием с длиной волны 0, и плотностью излучения на поверхности элемента 0,1 Вт/см, после чего оптический охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

После охлаждения измеряют спектр пропускания оптического элемента. Максимальное значение пропускания полу0,05 Вт/см , после чего элемент охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

Измеряют спектр пропускания опти-. ческого элемента. I .aKcnMajibHoe значение пропускания получается на длине волны 3 мкм и составляет 98,0%. Коэффициент поглощения на длине волны 10,6 мкм до отжига и после отжига сое тавляет р-0, .

П р и м е р 5. Оптический элемент, как в примере 1, отжигают при 500 С в течение 15 мин при одновременном облучении оптической поверхности элемента УФ-излучением с длиной волны 0,24 мкм и плотностью на поверхности образца 0,Д Вт/см,- после чего оптический элемент охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

П -р и м е р 6. Оптический элемент, как в примере 1, отжигают при 500 С в течение 15 мин при одновременном облучении оптической поверхности элемента УФ-излучением с длиной волны О,А мкм и плотностью излучения на поверхности образца 0,4 Вт/см,-росле чего оптический элемент охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

После охлаждения измеряют спектры пропускания образцов. Максимальное значение пропускания образцов из примеров 5 и 6 получается на длнне волны 2,5 мкм и составляет 98,0%. Коэффициент поглов1ения образцов на длине волны 10,6 мкм Составляет ,02125% см (как до отжига, так и после него).

Формула изобретения

Способ просветления оптических элементов из селенида цинка путем от

жига в воздушной атмосфере при 490- 510 С и охлаждения до комнатной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента пропускания в диапазоне длин

волн 2,5-11 мкм, отжиг ведут с одновременной обработкой ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 0,24-0,4 мкм и плотностью 0,05-1 Вт/см в течение 5-60 мин.

Изобрегение относится к ПК-технике и может быть использовано при изготовлении элементов проходной оптики для среднего диапазона ИК-излу- чения. С целью повышения пропускания в диапазоне длин волн 2,5-11 мкм отжиг оптических элементов из селеиида цинка проводят при 490-510 С в течение 5-60 мин с одновременной обработкой ультрафиолетовыми лучами с длимой волны 0,24-0,4 мкм и плотностью 0,03- 1,0 Вт/см . Обработанные элементы имеют пропускание 97,5-99% п интервале длин волн 2,5-11 мкм. (Л d 00 4 СО СП N; со