Интерференционное просветляющее покрытие Советский патент 1992 года по МПК G02B5/28 G02B1/10 

длин волн Ai и Аа определяется следующей зависимостью 1,2 т S 2.

На фиг. 1 приведена конструкция покрытия; на фиг, 2 - спектральные кривые отражения для различных марок стекла.

На подложку 1 (фиг. 1) из стекла с показателем преломления nt 1,46 - 1,62 нанесены три слоя 2-4 Первый слой 2, прилегающий к подложке, имеет показатель преломления пн 1,381 0,01 и оптическую толщину О.бАо ± 0,01 АО, второй слой 3 имеет показатель преломления пе 1,63 + 0,01 и оптическую толщину 0,75Ао, 0,01Ао, а третий слой 4, граничащий с воздухом, имеет показатель преломления пн 1,38 ± 0,01 и оптическую толщину 0,25 Ао+ O.OlAo .

Интерференционное просветляющее покрытие работает следующим .

Луч 5 падает на подложку 1 в точке Ai, проходя последовательно три слоя 2-4, частично преломляется частично отражаются лучи 5, 5 и 5, границах слоев и выходит из системы луч 6. Толщины слоев, показатель их преломления выбраны таким образом, что в результате интерференции лучей 5, 5, 51 интенсивность отраженного луча близка к нулю для заданной длины волны Ai, в УФ области спектра.

Расчет конструкции просветляющего покрытия производился на ЭВМ с помощью специально разработанной программы с применением математического аппарата, с учетом дисперсии показателей преломления применяемых материалов.

Пример . Реализация покрытия осуществлялась вакуумным напылением на установке A700Q фирмы Lelbofd Heraeus, оборудованной системой безмасляной откачки типа Turbovac 1500 прецизионным фотометрическим контролем ОМ-200 в комплекте с расширителем диапазона работы (дейтериевая лампа, фотоумножитель и комплект интерференционных фильтров для УФ-области спектра).

Контроль оптической толщины слоев в процессе напыления производился по контрольному образцу с помощью ОМ-2000 регистрацией измерения величины отраженного сигнала. Контрольный образец представляет собой 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 на подогретую до 350°С подложку за один цикл испарения, причем толщина первого слоя составляла 0,5А°+ O.OlAo, второго 0,75Ао± 0,01Ао и третьего 0,25 АО ± 0.0 lAg. где Ао 330нм.

В качестве испарителя использовался ESV-6 мощностью 6 кВт с двумя четырехпо- зиционными тиглями Каждый из трех слоев контролировался по своему контрольному

образцу Свидетелю. Для первого и третьего слоев в качестве материала с показателем преломления 1,38+ 0,01 использовался фтористый магний MgF2, который испарялся электронным лучом, расфокусированным

по размерам ячейки тигля. Ток эмиссии 20 - 50 мА, скорость напыления 4-5 А/с. Для второго слоя с показателем преломления 1,63 ± 0,01 использовали AlaOa, который испарялся электронным лучом, ток эмиссии

-4 00 мА. После нанесения слоев с оптическими толщинами 0,5Aot 0,01Ао, 0,75Ао+ 0.01 АО и 0,25Aoi O.OlAo детали охлаждались в каме ре до комнатной температуры, затеми проводились измерения спектральных

характеристик на спектрофотометре Perkin Elmer с приставкой на отражение.

При внедрении предлагаемого покрытия в серийном производстве были изготовлены и исследованы покрытия на оптических элементах с показателями преломления 1,46, 1.52 для А 337 и 600 нм.

На фиг. 2 приведены кривые спектрального отражения, полученные экспериментальным путем на стеклах с показателями преломления п 1,46 (кривая 1), п, 1,52 (кривая 2).

Измерение коэффициента отражения проводились на спектрофотометре Perkin

Elmer.

Приведенные на фиг. 2 спектральные кривые показывают, что предлагаемое про- стветляющее покрытие для заданных длин волн А и А2 позволяет получить коэффициенты отражения R 0,2% и R 0,5% для различных марок стекла в диапазоне 1,46... 1,52. По результатам измерений коэффициентов отражения просветляющих покрытий на разных стеклах установлено:

- остаточный коэффициент отражения для любой пары длин волн At и Аа в диапазоне спектра 290 - 600 нм не превышает 0,2% в УФ и 0,5% в видимой областях спектра;

- покрытие устойчиво во второсодержа- щей среде и может быть использовано в резонаторах эксимерных лазеррв;

- покрытие технологично, носит универсальный характер и может быть использовано в серийном производстве при просветлении оптических систем, работающих с лазерными источниками на А 193 нм, А 248 нм, А 308 нм и системами фокусировки в видимой области спектра.

Формула изобретения

Интерференционное просветляющее пбкрытие, для оптических элементов с показателем преломления 1,45 - 1,62, содержащее три слоя, первый и третий из которых, считая от подложки, выполнены из материала с показателем преломления 1,38 ± 0,01 и с оптической толщиной 0,5До+ 0,01 До и

0,35До ± 0,0 соответственно, а второй слой выполнен из материала с показателем преломления 1,63 + 0,01, отличающее с я тем, что, с целью получения остаточного отражения не более 0,2% для Ai и не более

0,5% для Аг при 1,2 S-}| :S2 второй слой

выполнен с оптической толщиной 0,75 АО+ 0,01/U.

J S

(Шг,1

S s

/

300 338 376 414 432 490 528 566 804 642 680

Фиг.1

ч

L NH