Оптическое устройство Советский патент 1977 года по МПК G02B5/28 

1

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а точнее, к оптическим элементам приборов и может быть использовано з системах, работаюш,нх в узких спектральных областях, применяемых в квантовой электронике, спектроскопии, космических исследованиях и т. п.

Известны оптические системы, работающие в относительно узком спектральном интервале, содержащие оптические элементы, например линзы, прпзмы и т. п., коэффициент отражения наружных поверхностей которых на рабочей длине волны о должен быть близким к нулю. Иными словами, поверхности этих оптических элементов должны быть просветлены для Хо.

Обычно поверхности просветляют путем нанесения тонкослойного покрытия, состоящего из пленок диэлектриков. Снижение отражения на границе поверхность подложки (оптической детали) - воздух достигается выбором консхрзкции покрытия, т. е. выбором числа пленок, их толщин и ноказателей преломления.

Известные конструкции просветляющих покрытий состоят из пленок, оптические толщины которых кратны четверти длины волны, расположенной в середине спектрального интервала, в пределах которого снижается коэффициент отражения (1,2).

Указанные тонкослойные покрытия снижают коэффициенты отражения R в заданном интервале длин волн, например, в видимой части спектра до величин ,5-1,0%. Однако область, где достигаются такие относительно низкие значения R, не велнка. Отношение длины волны, характеризующей верхнюю границу зоны просветления, к длине волны, характеризующей нижнюю границу, ие превосходит 1,5-2,0. Вне такой области величина R покрытия превосходит иногда очень существенно отражение от чистой подложки.

Известны оптические устройства, содержащие подложку с нанесенным тонкослойным покрытием, состоящим из пленок диэлектриков с коэффициентом отражения, близким к нулю для рабочей длины волны io. К таким устройствам относятся, в первую очередь, конструкции с двухслойным просветляющим покрытием (3).

Существенный недостаток двухслойных просветляющих покрытий, так же как и любых других тонкослойных конструкций, нредназначенных для получения /(.о), заключается в том, что они не позволяют получать малый коэффициент отражения для произвольной заданной длины волны К , особенно если она отличается от ло более чем в 2 раза.

Для получения коэффициента отражения, близкого к нулю для другой заданной длины волны i, при сохранении оитйческих параметров при .о в предлагаемое устройство, содержащее подложку с нанесенным тонкослойным покрытием, состоящим из пленок диэлектриков с коэффициентом отражения, близким к нулю для рабочей длины волны Хо, введена дополнительная интерференционная система, имеющая коэффициент отражения, близкий к нулю на длине волны Ло, а между тонкослойным покрытием и дополнительной интерференционной системой расположен слой диэлектрика, прозрачный при Ко и К , толщина которого в сумме с разностями хода, вызванными скачками фаз на его границах, кратна 0,5 X. На чертеже показан разрез предлагаемого оптического устройства, состоящего из подложки 1, тонкослойного покрытия 2, слоя диэлектрика 3 и дополнительной интерференционной системы 4. Устройство представляет собой подложку 1, на которой расположено тонкослойное покрытие 2 из пленок диэлектриков. Показатель преломления п подложки 1 имеет значения /г° для длины волны ло и пп- Тонкослойное покрытие 2 состоит из чередующихся пленок с высокими п°в и па И НИЗКИМИ п°„ И л„ иоказателями преломления для Яо и К соответственно. Конструкция покрытия 2 (т. е. количество и толщина входящих в него пленок, а также вещества, их образующие) выбраны таким образом, что его коэффициент отражения Ri(Ko)0 ДЛЯ луча, падающего из среды, имеет показатель преломления такой же, как показатель преломления слоя диэлектрика 3. Формула изобретения Оптическое устройство, содержащее подложку с нанесенным тонкослойным покрытием, состоящим из пленок диэлектриков с коэффициентом отражения, близким к нулю для рабочей длины волны К, отличающееся тем, что, с целью получения коэффициента отражения, близкого к нулю для другой заданной длины волны //, при сохранении оптических параметров при Ко, введена дополнительная интерференционная система, имеющая коэффициент отражения, близкий к нулю на длине волны Ко, а между тонкостенным покрытием и дополнительной интерференционной системой расположен слой диэлектрика, прозрачный при Ко и К , толщина которого в сумме с разностями хода, вызванными скачками фаз на его границах, кратна 0,5//. Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе: 1.Патент США JMb 3176575, кл. 88-1, 1965 г. 2.Патент Англии № 932849, кл. С23с, 1958 г. 3.И. В. Гребенщиков и др., «Просветление оптики, М.-Л. Тостехиздат, стр. 71-77, 1946 г. (прототип).

: