Проектирование, изготовление и исследование интерференционных покрытий. Котликов Е.Н - 22 стр.

UptoLike

Рубрика: 

22
до 4,0 (германий). Показатель преломления n
1
должен иметь величину от 1,20
до 2,0. Пленкообразующих веществ, обладающих достаточной механической
прочностью и стабильностью с показателем преломления меньше чем 1,38 (на
длине волны 1 мкм) нет. Часто для однослойного просветления применяют
пленки фтористого магния (MgF
2,
n=1,38) на сапфире с n
s
=1.68 для 4 мкм или
фтористого свинца (PbF
2
, n=1,6) для λ
0
=10 мкм на селениде цинка, которые
дают нулевое отражение для подложек с n
s
= 1,90 и 2.6 соответственно.
Хотя однослойные покрытия удовлетворительны для ряда задач и просты в
изготовлении, они обладают некоторыми серьезными ограничениями. Так, для
крона наименьшее отражение с пленкой фторида магния равно 1,33%. Для
веществ с большими показателями преломления можно реально получить и
нулевое отражение. Однако отражение весьма быстро возрастает при
отклонении длины волны в ту или иную сторону. Даже небольшие ошибки в
толщине пленки могут существенно снизить просветление на рабочей длине
волны. Эти трудности можно преодолеть, используя покрытия из нескольких
(двух-трех) слоев.
Уменьшения отражательной способности материалов (до величин близких
к нулю в широкой области спектра, как в видимой, УФ и ближней ИК областях
спектра) достигают применением многослойных просветляющих покрытий.
Наиболее часто используют двухслойные покрытия, состоящие из
следующих компонентов: Ge, Sb
2
S
3
, ZnS, ZnSe, PbF
2,
MgF
2
, ZrO
2
и др.
Оптическая толщина слоев этих материалов определяет положение
спектральной кривой остаточного коэффициента отражения и зависит от
значений показателей преломления слоев и подложки. Значения оптических
толщин определяют в зависимости от показателей преломления
плёнкообразующих материалов и подложки из условия R=0, при λ =λ
0
, где λ -
длина волны, на которой измеряется R для заданного спектрального интервала
(обычно R < 0,008).
Величина показателей преломления зависит от условий осаждения
диэлектриков, т.е. величины остаточного давления в вакуумной камере, состава
остаточных газов, изменения стехиометрического состава вещества во время
осаждения слоя, скорости испарения, температуры подложки. Отклонения в
величинах показателей преломления и оптических толщинах слоев вызывает в
экспериментальной спектральной кривой отличия от теоретической. Поскольку
в формировании покрытия участвует не один материал, то количество
факторов, влияющих на отклонение спектральной кривой, увеличивается с
увеличением числа слоев просветляющего покрытия. Поэтому при выборе
конструкции просветляющего покрытия желательно обходиться минимальным
количеством слоев.
Покрытия, состоящие из тугоплавких веществ (ZrO
2
, HfO
2
, MgO, Ge, а
также PbF
2
) изготавливаются способом электронно-лучевого испарения
вещества в вакууме. Покрытия, содержащие остальные элементы, могут
изготавливаться также с помощью резистивного испарения. Режимы осаждения
(температура подложки, остаточное давление в камере, скорость испарения)