МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ»

Кафедра «Инновационные технологии в приборостроении, микро-

и оптоэлектронике»

Курсовая работа по дисциплине «Оптические покрытия» на тему: ''Расчет многослойных просветляющих и отражающих покрытий''

Работу выполнил: Житецкий М.А.

Курс: 4

Специальность: 200400

Преподаватель: Гриднева Г.Н.

Москва 2015 г.

1. Цель и задачи курсового проекта:

Цель курсового проекта – закрепление знаний по разделам лекций:

1. расчет оптических характеристик покрытий;

2. классификация оптических покрытий и их основные свойства;

3. конструирование интерференционных покрытий;

4. разработка технологического процесса нанесения оптических покрытий.

5. получение практических навыков по расчету многослойных просветляющих (задание 1) и отражающих покрытий (задание 2) для заданной марки стекла.

Задание 1.

Для данной марки оптического материала произвести расчет однослойного, двухслойного и многослойного просветляющего покрытия с минимальным коэффициентом отражения для данной длины волны 0 .

Подобрать оптические толщины и материалы напыляемых покрытий, а также методы их нанесения.

Варьируя оптической толщиной пленки в заданном интервале длин волн, построить спектральные зависимости коэффициента отражения R=f(), R=f().

Для оптимальной конструкции покрытия составить технологическую карту его нанесения.

Задание 2.

Для данной марки оптического материала произвести расчет однослойного, двухслойного, многослойного отражающего покрытия с максимальным коэффициентом отражения для данной длины волны 0 .

Подобрать оптические толщины и материалы напыляемых покрытий, а также методы их нанесения.

Варьируя оптической толщиной пленки в заданном интервале длин волн, построить спектральные зависимости коэффициента отражения R=f(), R=f().

Для оптимальной конструкции покрытия составить технологическую карту его нанесения.

Вариант 30

Материал: стекло КФ6 ГОСТ 3514 - 94

n_e= 1,5027

Химическая устойчивость к пятнающим реагентам – I

Устойчивость к влажной атмосфере – а

Однослойное покрытие: l₀/4

Двухслойное покрытие: ₀/4 - ₀/4

Трехслойное покрытие: ₀/4 - ₀/2 - ₀/4

Пятислойное покрытие: ₀/4 - ₀/4 - ₀/4 - ₀/4- ₀/4

₀ = 560  10 нм; ₁- ₂= 380-780 нм.

Расчет просветляющих покрытий .

Р асчет однослойного просветляющего покрытия

Определим условия идеального однослойного просветляющего покрытия:

n₂h₂ = ₀ / 4; n₂h₂ = = 140 нм.

n ₂ = ; n ₂ = = 1,225

1 < 1,225 < 1,5027

Из таблицы пленкообразующих материалов (приложение 1) выберем материал с наиболее близким к расчетному показателю преломления для заданной области спектра.

n ₂ = 1,35 - Na₃AlF₆ (Криолит)

Метод нанесения: и (в вакууме)

Т_исп. = 1000 ⁰ С

Т_подл. = 300 ⁰ С

₁- ₂= 200 – 14000 нм.

Рассчитаем интегральный коэффициент отражения :

_min = ; _min = = 0,0092 = 0,92 %

Произведем расчет зависимостей R_1,3 = f() и R_1,3 = f(),подставив значения: n₁ = 1; n₂ = 1,35; n₃ = 1,5027; n₂h₂ =₀/2; ₀ = 560 нм.

=

=

= -0,2, при =1

, при = -1

R_1,3 = |r_1,3|²=0,04

На основе полученных данных составим таблицы 1.1 и 1.2 и построим график R_1,3 = f () (рис. 1.1) и R_1,3 = f () ( рис. 1.2 ).

Спектральная зависимость R_1,3 = f ()

Таблица 1.1

n2h2	0		/4	/2	3 /4
	0				3/2	2
cos2	1		-1	1	-1	1
R1,3	0,04		0,009	0,04	0,009	0,04
	-0,2	-0,096		-0,2	-0,096	-0,2



Т₁₃

Рисунок 1.1

Спектральная зависимость R_1,3 = f ()

Таблица 1.2

	380	450	560	610	700	780
	0,79	0,66	/2	0,49	0,42	0,38
cos2	2,48	2,09	-1	1,54	1,34	1,2
R1,3	0,026	0,015	0,0095	0,0092	0,0102	0,0119

Рисунок 1.2

Расчет двухслойного просветляющего покрытия

Определим условия идеального двухслойного просветляющего покрытия:

n₂h₂=n₃h₃ = ₀ / 4=560/4=140нм,

n ₃ / n₂ = = =1,225

n ₃= * n₂=1,5

Из таблицы пленкообразующих материалов (приложение 1) выберем материал с наиболее близким к расчетному показателю преломления для заданной области спектра.

n ₃ = 1,54 - YF₃ (Фтористый иттрий)