Способ изготовления решетокполяризаторов Советский патент 1978 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к технологии изготовления реиеток - поляризаторов, используекйах для поляризации инфракрасного излучения в оптических приборах. Известен способ изготовления отражательных дифракционных решеток, эаключаимцийся в тс, что решетку, нанесенную на стеклянную оптическую поверхяость, натирают тальком, обрабатывают раствором хлористого олова и серебрят мокрым способом; затем на слой серебра наращивают электролитическим путем :трлстый ровный слой меди, после чегометаллический слой подогревают и сдвигают со стекла в направлении штрихов решетки; затем снятую со стекла металлическую решетку или обливают со стороны серебряного слоя прозрачным сапоновым лаком или наносят путем катодного распыления слой кремния, кварца или хрома {. Однако этот способ позволяет изг товлять отражательные дифракционные решетки и не может быть испо зован для изготовления решеток - по ризаторов, хотя отдельные операции е могут быть использованы в технологических процессах предлагаемого спосо Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления решеток - поляризаторов путем снятия прозрачной копии с решетки - матрицы, содержащей штрихи ступенчатого профиля, с последуюошм нанесением на одну из граней каждого штриха полученной копии проводящего металлического покрытия 2. При этом проводящее металлическое покрытие наносят под косым углом, приблизительно равным углу блеска решетки - матрицы, к поверхности копии, в результате чего на поверхности . копии образуется регулярная структура проводящих - металлических элементов в виДе тонких металлических полосок. Этот способ позволяет изготовлять решетки - поляризаторы с числом метгшлйческих элементов, равным числу штрихов прозрачной копии, и обладающие достаточно хорошими спектральными характеристиками в области спектра,где длина вапны излучения примерно равна учетверенному расстоянию между штрихами (4d) прозрачной копии и больше этого расстояния. В области спектра, где длина волны меньше 4 d , спектральные характеристики таких решеток поляризаторов ухудшаются Расширение рабочей области спектра решеток - поляризаторов в сторону более коротких, чем 4 d , длин волн возможно путем удвоения числа металлических элементов, наносимых на каждый из штрихов прозрачной копии. Однако известный способ не позволяет этого делать, так как при нанесении покрытия под косьм углом к поверхности копии по этому способу металлические элементы образуются тол ко в верхней части одной из граней шт хов, т.е. по одному металлическому эл ,менту на каждом из штрихов. Цель изобретения - расширение рабочей области спектра решеток - поляризаторов .Для этого по предлагаемому способу перед снятием копии на решетку - матри цу наносят разделительный слой, например маннит, и металлическое покрытие. На фиг. 1 изображена схема поочеред ного нанесения на решетку - матрицу разделительного слоя и метал лического покрытия (сечение плоскостью,, перпендикулярной к направлению, штрихов решетки - матрицы); на фиг. 2 - схема прозрачной копии с решетки - матрицы (сечение плоскостью, перпендикулярной к направлению штрихов): а - схема копирования, б - копия решетки - матрицы с металлическими элементами на одной и.з граней штрихов; на фиг. 3 схема нанесения металлического покрытия на копию и образования решетки поляризатора с удоенным числом металлических элементов на каждом из штрихов копии (сечение плоскостью, перпендикулярной к направлению штрихов). Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. На решетку - матрицу 1, содержащую штрихи ступенчатого профиля и предварительно защищенную моноокисью или двуокисью кремния (й«0или& 0) нанося вакуумным испарением разделительный слой 2 и металлическое покрытие 3. При этом решетку - матрицу ориентируют так, чтобы ее рабочая поверхность расположена под косым углом к направлению на испаритель, а испаряемый материал (направление его распрос ранения указано на чертеже стрелками) конденсировался на одной из граней штрихов. Затем контактным копированием (см. .фиг. 2) с решетки - матрицы 1 снимают прозрачную копию 4. При этом метал лическое покрытие (металлические элементы) 3 по разделительному слою 2 отделяют от решетки - матрицы 1 и зак репляют на штрихах прозрачной копии 4 (см. фиг. 26). После этого на полученную копию нан сят металлическое покрытие 3, ориенти руя его при этом так, чтобы испаряемы металл конденсировался на гранях штри хов, до этого свободных от металлического покрытия (см. фиг. 3). Пример. Для получения решеткиполяризатора с удвоенньом числом металлических элементов на каждом из штрихов прозрачной копии изготовляют решетку-матрицу 1 путем формования штрихов ступенчатого профиля в слое алюминия, нанесенного вакуумным способом на стеклянную подложку. Формование штрихов производят с помощью алмазного резца на специальных делительных машинах. На полученную таким образом решетку - матрицу наносят защитное покрытие, например,моноокись кремния, для предохранения ее штрихов от порчи при копировании. Затем на решетку-матрицу вакуумным испарением последовательно наносят разделительный слой 2, например маннит, и слой металла 3, например алюминий. Решетку-матрицу при этом ориенти- . руют по отношению к испарителю так, чтобы испаряемый материал конденсировался в верхней части одной из граней штрихов. Для этого достаточно чтобы угол между рабочей поверхностью решетки-матрицы и направлением на испаритель от этой поверхности был пример-но равен углу между плоскостью поверхности .решетки-матрицы vT плоскостью грани штриха/ на которой конденсируется испаряемый материал, или меньшим его..После нанесения-разделительного слоя и слоя металла с реШетки-матрицы снимают прозрачную в заданной области спектра копию. Для этого на рабочую поверхность решетки-матрицы наливают раствор полимера, например фторопласта Ф-32-Л. Решетку-матрицу предварительно устанавливают в горизонтальное положение, с тем, чтобы раствор равномерно распределился по всей рабочей поверхности. После полимеризации ра твора и удаления путем суажи остатков растворителя образовавшуюся пленку - копию отделяют от решетки матрицы. Металлическое покрытие при этом отделяется от решетки - матрицы по разделительному слою и остается на штрихах прозрачной копии. После этого на полученную копию вторично наносят металлическое покрытие. В этом случае условия нанесения подбирают так, чтобы испаряемый металл конденсировался на гранях штрихов, до этого свободных от металлического покрытия. Полученную решетку-поляризатор с удвоенным числом металлических элементов на каждом из штрихов прозрачной копии используют в качестве поляризатора ПК-излучения. Предлагаемый способ позволяет получать решетки-поляризаторы с высокой частотой металлических элементов на

единицу длины, так как по сравнению с известными реиетками-поляризаторами число металлических элементов на единицу длины удваивается. Это улучшает их Спектральные характеристики и расширяет рабочую область спектра и Kopot коволновую сторону.

Формула ,.«,«vt-...,. .

изобретения

:10 Источники информации, принятые во

Способ изготовления решеток-поляри-внимание при экспертизе: заторов путём снятия прозрачной копии 1. Авторскоесвидетельство СССР

с решетки-матрицы, содержащей штрихи 49373, кл. Q 02 в 5/18, 1936. ступенчатого п|)офиля, и нанесения на 2, ОМП 1964 10, с. 28.

нее металлического покрытия под косык. углом к ее поверхности, отличаю щ и и с я тем, что с целью расширения рабочей области спектра решеток-поля5 ризаторов, перед снятием копии на ре- шетку - матрицу наносят под косым углом к ее поверхности разделительный слой и металлическое покрытие.

г } If