Способ получения многослойных интерференционных зеркал Советский патент 1980 года по МПК C03C17/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ЗЕРКАЛ

1

Изобретение относится к технологии нанесения оптических многослой- , ных интерференционных покрытий и может быть использовано для изготовления интерференционных зеркал с заданной фазовой анизотропией.

Последние находят применение в кольцевых оптических квантовых генераторах.

Фазовая анизотропия определяет поляризационные свойства многослойных интерференционных зеркал и характеризуется . фазовым углом между, р- и S-компонентами отраженного поляризованногоизлучения при наклонномпадении света.

Известен способ изготовления оптических многослойных интерференционных зеркал путем вакуумного испарения или катодного распыления, заключающийся в нанесении на подложку чередующихся слоев с высоким и низким показателями преломления, при этом контрсшь толщины отдельных слоев осуществляют с помощью фотометра или кварцевых микровесов Ш.

Однако при изготовлении этим способом интерференционных зеркал с заданной фазовой анизотропией точность

получения заданного фазового угла между р- и S-компонентами отраженного излучения недостаточна (разброс значений фазового угла достигает ilO°) , и соответственно процент выхода зеркал С заданной фазовой анизотропией, например, с точностью il очень мал (1-5%). Это определяется ошибками распространенных средств

10 контроля толщины отдельных слоев (например, с помощью фотометра или кварцевых микровесов) и неоднородностью слоев по толщине, обусловленной несоверпенствами механизмов пла15нетарного вращения подложек и нестабильностью пространственного распределения пара испаряемого вещества.

Целью изобретения является повышение точности заданного фазового угла между р- и S компонентами отраженного излучения.

Это достигается тем, что в известном способе получения многослойных 25 интерференционных зеркал путем нанесения на подложку преимущественно вакуумным испарением чередующихся слоев с высоким и низким показателями преломления, контроля толщины каждого слоя и последующего измерения фаэового угла, перед измерением фазового угла осуществляют травление наружного слоя, который наносят с толщиной, более расчетной на 1-10%, причем травление и измерение фазового угла ведут многократно. Ниже приведены примеры изготовления интерференционных зеркал. Изготавливают две партии зеркал системы Д(ВН) В2Н, где слои В выпол нены из двуокиси циркония (йгОа), слои Н - из двуокиси кремния (SiOa). .путем нанесения в вакууме с помощью электронно-лучевого нспарителя на установке типа А700 Q Фирмы LeyboldHeraeus, укомплектованной механизмом двойного планетарного вращения под ложек. Контроль толщины слоев осуществляют с помощью фотометра. В сре нем по всем партиям (40 зеркал) выход зеркал с фазовой анизотропией э пределах ±1 составил 1%, При изготовлении другой партии зе кал контроль толщины отдельных слоев выполняют также с помощью фотометра, но нанесение последнего слоя из SiO осуществляют с перепьшением на.5% от расчетной толщины. Затем образцы под вергают ионному травлению в режиме высокочастотного распыления в среде аргона со скоростью 0,2-0,5К сек в 2-3 приема (суммарное время травлени 3-15 мин). После каждой операции травления измеряют фазовый угол на эллипсометре ЛЭФ-2. Выход годных зер кал с фазовой анизотропией в пределах ±1 составил 90-95%. Таким образом, предлагаемый способ получения многослойных интерференционных зеркал позволяет изготавливать зеркала с заданным фазовым углом с точностью il и повысить выход годных зеркал, например, с малой фазрвой анизотропией (фазовый угол в пределах ±1 ) при угле падения света 45 до 90-95% по сравнению с 1-5% по известному способу. Формула изобретения Способ получения многослойных интерференционных зеркал путем нанесения на подложку преимущественно вакуумным Испарением чередующихся слоев с высоким и низким показателями преломления, контроля толщины каждого слоя и последующего измерения фазового угла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности заданного фазового угла между р- и S-компонентами отраженного излучения, перед измерением фазового угла осуществляют травление наружного слоя, который наносят с толщиной, более расчетной на 1-10%, причем травление и измерение фазового угла ведут многократно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Крылова Т.Н. Интерференционные покрытия. Л., Машиностроение, 1973, с. 134-1-39 (прототип).