Просветляющее покрытие для ультрафиолетовой области спектра Советский патент 1991 года по МПК G02B1/10 G02B5/28 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для просветления оптических элементов эксимерных лазеров, осветительных систем и объективов с большими апертурами, работающими в УФ-области спектра.

Цель изобретения - получение остаточного отражения R 0,1% на оптических элементах с показателями преломлен JJH п 1,46-1,62 для длины волны ft в спектральной области 190 - 400 нм.

На фиг.1 приведена конструкция покрытия на фиг.2 - спектральные кривые отражения для различных марок стекла, на фиг.З - спектральные кривые отражения покрытия, выполненного из стекла К8 для углов падения излучения 0 и 40°.

На подложку 1 (фиг. 1) из стекла с показателем преломления п 1,46...1,62 нанесены три слоя 2, 3

и 4. Слой 2, прилегающий к подложке, имеет показатель преломления n H 1,38 i 0,01 и оптическую толщину °. 5 Л + 0,0lfl , средний слой 3 имеет показатель преломления п в 1,63 ± + 0,01 и оптическую толщину 0,25 ± + 0,01ft , слой 4, граничащий с воздухом, имеет показатель преломления п 1,38 + 0,01 и оптическую толщину 0,25 fO.OIfl .

00

сл

Расчет конструкции просветляющего окрытия производился на ЭВМ с ощью специально разработанной программы с применением математическо- с го аппарата, с учетом дисперсии показателей преломления применяемых материалов.

Приме р. Реализация покрытия осуществлялась вакуумным налы- JQ лением на установке А 7000 фирмы Leibold Heraues, оборудованной системой безмасленной откачки типа Turbuvac 1500, прецизионным фотометрическим контролем ОМ - 200 в плекте с расширителем диапазона работы (дейтериевая лампа, фотоумножитель и комплект интерференционных фильтров для УФ-обпасти спектра),

Контроль оптической толщины слоев 20 в процессе напыления производился по контрольному образцу с помощью ОМ - 2000 регистрацией изменения величины отраженного сигнала. Контрольный образец представлял собой 25 плоскопараллельную пластину, полированную с одной стороны, диаметром 42 мм, толщиной 2 мм из стекла К8 с показателем преломления 1,52. Все три диэлектрических слоя наносились зд на подогретую до 350°С подложку, за один цикл испарения, причем толщина первого слоя составляла 0,5ft +0,017k, а второго и третьего 0,25 +0, где ft 250 им. В качестве испарителя использовался ESV-6 мощностью 6 кВт с двумя четырехпозиционными тиглями. Каждый из трех слоев контролировался по своему контрольному образцу Свидетелю. Для первого и .Q третьего слоев в качестве материала с показателем преломления 1,38+0,01 использовался фтористый магний MgP4, который испарялся электронным лучом, расфокусированным по размерам ячей- . д5 ки тигля. Ток эмиссии 20...50 шА, скорость напыления 4...5 А/с. Для второго слоя с показателем преломления 1,63 использовали А120Э, который испарялся электронным лучом, -п ток эмиссии /v/100 А. После нанесения слоев детали охлаждались в камере до

комнатной температуры, затем проводились изменения спектральных характеристик на спектрофотометре Perki,n Elmer-340 с приставкой на отражение.

На фиг.2 приведены кривые спектрального отражения, полученные экспериментальным путем на стеклах с показателями преломления п3 1,46 (кривая I), п3 1,52 (кривая II) и гэ 1,62 (кривая III).

Измерение коэффициента отражения проводилось на спектрофотометре Per- kin Elmer-340.

Спектральные кривые показывают, что предлагаемое просветляющее покрытие для заданной длины волны - 250 нм позволяет получить минимальное, меньше 0,1% отражения для любого стекла с показателем преломления п5 1,46...1,52. При этом спектральная характеристика покрытий имеет плавный ход изменения величины остаточного отражения, причем в области минимального отражения она достаточно полога.

, Как видно из кривых по фиг. 3, покрытие является эффективным при использовании в диапазоне углов 0-40°. Формула изобретения

Просветляющее покрытие для ультрафиолетовой области спектра, содержащее три диэлектрических слоя с высоким пв и низким nw показателями преломления и оптическими толщинами второго и третьего, считая от подложки, слоев, равными 0,25ft , о т- личающееся тем, что, с целью получения остаточного отражения R Ј0,1% на оптических элементах, с показателями преломления п

1,46 - 1,62 для длины волны ft в спектральной области 190-400 нм, слой, прилегающий к подложке, выполнен с оптической толщиной 0,5 Pi ± ± 0,01 и показателем преломления n 1,38 + 0,01, а второй и третий слои выполнены с показателями преломления nft 1,63 t 0,01, пм 1,38i ±0,01 соответственно.,1

Фиг. 1

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для просветления оптических элементов эксимерных лазеров, осветительных систем, объективов с большими апертурами, работающими в УФ-области спектора. Цель изобретения - получение остаточного отраже- ния R 0,1% на оптических элементах с показателями преломления пу 1,46 - .1,62 для длины волны fl в спектральной области 190-400 нм. Просветляющее покрытие состоит из трех диэлектрических слоев, выполненных из материалов с высоким пв и низким n показателями преломления. При этом слой, прилегающий к подложке, имеет оптическую толщину 0,5 + 0,01 и показатель преломления пн 1,38+0,01, второй и третий слои, считая от подложки, имеют оптическую толщину 0,25 +. 0,01 fl и показатели преломления п& + 0,01 ипн 1,38+0,01 соответственно. 3 ил. (О

200 220

2W 260 290 300 320 А,НМ

Фие.2

I

2,5 2

15 с

0.5

200

1W

260 280 Фг/г.5

/

/

300

32O А,мм