- •Оптические покрытия
- •Методические указания к лабораторной работе
- •Нанесение просветляющих покрытий на оптическую деталь
- •Специальность 200204
- •1. Основные положения. Введение.
- •1.1 Теоретические сведения.
- •1. 2. Методы нанесения просветляющих покрытий.
- •1.3 Пленкообразующие материалы, применяемые в различных областях спектра.
- •1.4. Технологические факторы и их влияние на физические свойства просветляющих покрытий.
- •2. Практическая часть.
- •2.1. Меры безопасности.
- •3. Контрольные вопросы.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра «Инновационные технологии в приборостроении, микро - и оптоэлектронике »
Оптические покрытия
Методические указания к лабораторной работе
Нанесение просветляющих покрытий на оптическую деталь
Специальность 200204
ОПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Москва, 2011 г.
Цель лабораторной работы: изучение процесса нанесения просветляющих покрытий на оптические детали.
В процессе выполнения лабораторной работы студенты должны ознакомиться с методами нанесения просветляющих покрытий на оптические детали, пленкообразующими материалами и их свойствами, изучить технологический процесс нанесения двухслойного просветляющего покрытия.
1. Основные положения. Введение.
Оптические покрытия подразделяются на
- зеркальные;
- светоделительные; - просветляющие; - фильтрующие; - защитные;
- токопроводящие;
- поляризующие;
Просветляющие покрытия используются для уменьшения коэффициента отражения (р) в оптической детали для фиксированной длины волны. Они состоят из тонких пленок различных материалов определенной толщины.
Тонкослойные просветляющие покрытия характеризуются:
• оптическими свойствами;
• химической устойчивостью;
• влагостойкостью;
• термостойкостью;
• механической прочностью.
Ниже будет описана методика нанесения просветляющих покрытий.
1.1 Теоретические сведения.
Основными параметрами конструкции оптических просветляющих покрытий являются:
• оптические толщины слоев nh;
• показатели преломления слоев nm, nm-1 и т.д.;
• число слоев m.
Основными параметрами эффективности просветляющих покрытий являются:
• интегральный коэффициент отражения
коэффициент
отражения для
• ширина зоны просветления
которых составляет 0,5% или 1%;
р абочая длина волны
П росветляющие покрытия делают одно-, двух-, трехслойные и многослойные. Слои покрытия имеют толщины, кратные
Коэффициент отражения р рассчитывается по формуле:
где n1 и n2 - показатели преломления двух различных оптических сред.
Простейшее просветляющее покрытие - это однослойная пленка с показателем преломления n2 (рис.1):
n1 < n2 < n3.
где n1 - показатель преломления воздуха;
п3 - показатель преломления подложки.
При нормальном падении света амплитуды отраженных пучков равны по величина при следующих условиях:
, если среда n1 = 1,0 - воздух, то:
Оптическая разность хода двух волн, отраженных от границ раздела воздух - пленка и пленка - стекло при нормальном падении света:
так как отраженная волна проходит дважды оптическую пленку. Интерферируют волны в противофазе при условии, если:
При увеличении угла падения света увеличивается эффект поляризации, возрастает эффект отражения от поверхности оптической детали и минимум отражения смещается в коротковолновую область спектра.
Д вухслойные просветляющие покрытия применяются для снижения коэффициента отражения для либо для расширения спектральной области минимального отражения. Различают три типа конструкции таких покрытий:
Трехслойные просветляющие покрытия применяются для равномерного уменьшения коэффициента отражения в широкой области спектра (ахроматические покрытия). Три типа конструкций:
Многослойные покрытия включают двух- и трехслойные покрытия как базовые. Эти покрытия позволяют получать коэффициенты отражения, близкие к нулю, обеспечивать световую насыщенность изображения при съемках под различными углами, снизить до 0 блики при сложных условиях кинофотосъемки. 2 типа: