Способ нанесения просветляющего покрытия

Способ нанесения просветляющего покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в оптическом приборостроении , оптоэлектронной и лазерной технике , в частности для однослойного просветления оптических кристаллов с показателем преломления, равным 1,8-2, без предварительного прогрева. Сущность изобретения: напыление фторида магния проводят под углом 30-60° к нормали к напыляемой грани при скоростях осаждё1 ния не более 5. А- . 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 02 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930237/10 (22) 22.04.91 (46).07,02.93. Бюл. N 5 (71) Львовский научно-исследовательский институт материалов (72) Б,Р.Циж, Д.М.Винник, И,H.Ïóøêàð и

P.Ã;Ñàâ÷óê (56) Авторское свидетельство СССР

К 1568566, кл. 6 02 В 1/10, 1990.

Davidson I„Reid I. "EIectroe 1.etters"-, .1989, ч. 25, N 9, с. 557-558;

Изобретение относится к способам однослойного просветления оптических элементов и может быть использовано в оптическом приборостроении, оптоэлектронной и лазерной технике, в частности для однослойного просветления оптических кристаллов с показателем преломления и =

1,8-2 без предварительного прогрева.

Наиболее часто для просветления оптических элементов используют способы нанесения многослойных просветляющих покрытий. Недостаток многослойных покрытий в том, что для их получения необходимо точно измерять толщину каждого слоя, что невозможно без сложной аппаратуры, а механические свойства покрытия, как правило, ухудшаются с ростом количества слоев.

Когда показатель преломления оптического элемента близок к квадрату показателя преломления просветляющего покрытия, используют однослойное просветление. В случае однослойного просветления для получения необходимой толщины необходимо лишь зафиксировать экстремум интерференционной картины, что значительно упрощает измерение толщины. Недостат„„5U ÄÄ 1793406 А1 (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПРОСВЕТЛЯЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ (57) Использование: в оптическом приборостроении, оптоэлектронной и лазерной.технике, в частности для однослойного просветления оптических кристаллов с показателем преломления, равным 1,8-2, без предварительного прогрева. Сущность изобретения: напыление фторида магния проводят под углом 30-60 к нормали к напыляемой грани при скоростях осаждения не более 5. Х. с . 1 табл, ком известных способов нанесения однослойного просветляющего покрытия являет-: 3 ся необходимость подогрева оптического элемента в процессе нанесения, что не всегда приемлемо(например, при просветлении акустооптических модуляторов с индиевыми электродами).

Известен способ получения просветляющего покрытия из оксида алюминия на подложках из парателлурита без предварительного их прогрева. Такое просветление удобно использовать для оптических элементов с и = 2,4, Для элементов n - 1,8-2 : ?. данный способ непригоден..: -::;- .: Фь " : С>

Наиболее близким к заявляемому явля-.:: 0с ется способ нанесения просветляющего покрытия., включающий термическое напыление в вакууме на оптический элемент при комнатной температуре однослойного ,в фторида магния толщиной, кратной четверти длины используемого излучения, с ионным бомбардированием поверхности. киСлородом в процессе нанесения. Недостатком известного способа является необходимость бомбардировать поверхность ионами кисворода с энергией -100 эВ в

1793406 процессе нанесения для улучшения адгезии, что усложняет технОлогию нанесения;

Цель изобретения — упрощение технологии нанесения просветляющего покрытия, Цель достигается тем, что по способу нанесения просветляющего покрытия, включающему термическое напыление в ва кууме на оптический элемент прй комнатной температуре .однослойного фторида магния толщиной, кратной. четверти длины используемого излучения, напыление проводят под углом 30-60О к нормали к напыляемой грайи при скоростях осаждения не более 5А.с. .,:,: .. 15

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что напыление проводят под углом 30 — 60 к нормали к напыляемой грайи при скоростях осаждения не более 5 А.с

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "Новизна"., Сравнение заявляемого решения не. только с прототипом,-но и с другими техническими решениями в данной области тех- 25 ники не позволило BblAouTb в них признаков; сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе, что rioзволяет сделать вывод о соответствии критерию ".Существенные отличия", . 30

При термическо -, напылейии просветляющих пленок MgFz для лучшей адгезии . подложки нагревают до температуры 200 С. Однако при изготовлении ряда оптических устройств термическое нагрева- 35 ние недопустимо, При напылении на холодную поверхность пленки MgFz пористые, наблюдается отслоение от подложки.

Поскольку пленки MgFz имеют столбчатую структуру, то для улучшения адгеэии при 40 напылении на холодную подложку был опробован метод косого напыления. Для повышения степени кристалл ичности, а следовательно, и адгезии скорость напыления уменьшали до значений 1 А.с ". Экспе- 45 риментальным путем установлено, что при термическом напылении на холодную йод ложку под углом 30-50О к нормали к напыляемой грани при скоростях осаждения не более 5 А.с в пленках MgFg не наблюда- 50 лось отслоения и они отвечали условиям эксплуатации оптических приборов. Такое улучшение механических свойств. пленок

MgF2 объясняется, по-видимому; тем, что при косом напылении и низких скоростях осаждения происходит повышение степени кристалличности пленок, и их свойства приближаются к объемным материалам. Похожие результаты были получены при низких скоростях магнетронного напыления либо отжига пленок М90г.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующим примером, При изготовлении акустооптических модуляторов (АОМ) просветление граней звукопровода, через которые распространяется свет, существенно повышает их дифракционную эффективность.

Рассматриваемый АОМ включает звукопровод из иттрий-аламиниевого граната (УЗА!ь012) с ri = 1,83 с напыленными слоями

Cr, Cu, tn и приваренным пьезопреобразователем с электродами. Такой АОМ нельзя нагревать, поскольку.ийдиевый припой не выдерживает температуру 150 С. Поскольку показатель преломления звукопровода позволяет использовать в качестве просветляющего покрытия однослойный фторид магния, было исследовано термическое напыление пленок М9Г на не подогреваемую поверхность. Напыление проводят в установке УРМ 3.279.047 при давлении 10 з

Па из молибденового тигля при комнатной

А температуре подложки до толщины d = и (Л = 633 мм, пмцгг = 1,37), В таблице приведены значения дифракционйой эффективности (у ) АОМ для различных углов наклона напыляемой поверхности к-нормали(у ) и скорости осаждения (ч) при остальных равных условиях.

Из таблицы следует, что наибольшие значения д получены при у = 30-60 и v<

5А.с за счет наилучшего просветления. По внешнему виду просветляющие пленки

МцР2 при y= 30-60 и v 5 А.с были прозрачными, однородными и выдерживали климатические испытания АОМ, а при других значениях у и v пленки MgFz были мутноватыми и отслаивались в процессе климатических испытаний AOM.

Преимущество предлагаемого способа нанесения просветляющего покрытия заключэгется в упрощении технологии нанесения без предварительного нагрева оптических элементов.

1793406

Составитель Б.Циж

Техред М.Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор С.Кулакова

Заказ 503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ нанесения просветляющего покрытия, включающий термическое напыление в вакууме на оптический элемент при комнатной температуре четвертьволнового слоя фторида магния, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, напыление проводят под углом 30-60 к нормали к напыляемой грани при скоростях осаждения не более 5 Я.с 1,