- •I.Виды тонкослойных оптических покрытий.
- •1.Классификация и основные свойства покрытия.
- •1.1.Условные обозначения типов покрытий, пленкообразующих материалов и способов их нанесения.
- •1.2.Основные свойства покрытий.
- •2.Покрытия из диэлектриков и полупроводников.
- •2.1.Просветляющие покрытия.
- •2.1.1.Однослойное просветляющее покрытие.
- •2.1.2.Отражение и преломление света тонкими слоями.
- •2.1.3.Двухслойное просветляющее покрытие.
- •2.1.4.Трехслойное просветляющее (ахроматическое) покрытие.
- •2.2.Многослойные просветляющие покрытия.
I.Виды тонкослойных оптических покрытий.
В оптике тонкой пленкой называется слой или система слоев материала толщиной, соизмеримой с длиною волны светового излучения. Толщина пленок колеблется от 0,001 до 10 мкм. Чаще всего такие малые толщины измеряют в нанометрах (нм). 1нм=10А°.
Тонкие пленки могут быть получены как на металлических, так и на неметаллических основаниях, называемых подложками.
В оптике в качестве подложек используют оптические детали из стекла, пластмассы и полупроводников, а также из кристаллов и оптической керамики.
Физические (в том числе и оптические) свойства тонких пленок резко отличаются от свойств образующих их веществ в массивных образцах. Причины этих различий многообразны, но основными являются природа подложки, ее температура, состояние поверхности, материал пленки, ее толщина, наличие в пленке загрязняющих примесей, методы и условия получения тонких слоев.
1.Классификация и основные свойства покрытия.
Оптические покрытия разделяют на семь типов (рис.1.1):
- зеркальные (с внешним и внутренним отражением);
- светоделительные;
- просветляющие;
- фильтрующие;
- защитные;
- токопроводящие;
- поляризующие.
Каждый из этих типов включает различные виды покрытий, отличающиеся конструкцией, материалами и методами изготовления.
Типы оптических покрытий |
Зеркальные |
Светодели тельные |
Просветляющие |
Фильтрующие |
Защитные |
Токопроводящие |
Поляризующие |
Внешние |
Внут ренние |
|
Диэлектрические 1,2.3 и многослойные |
|
Нейтраль ные |
Интерфе ренцион ные |
|
Полупро воднико вые |
Металли ческие |
|
Диэлектри ческие |
|
Диэлектри ческие одно и многослой ные |
Металличес кие полупрозрачные |
|
Металличес кие постоянной и переменной плотности |
|
Узко полосные |
Отрезающие |
Поло совые |
|
Диэлектри ческие из орг. и неорг. веществ |
Диэлектри ческие многослой ные |
Металло диэлектрические |
Металли ческие непрозрачные |
Рис.1.1. Основные типы оптических покрытий.
1.1.Условные обозначения типов покрытий, пленкообразующих материалов и способов их нанесения.
На чертежах оптических деталей любой вид покрытия имеет свое условное обозначение, которое строится по следующей схеме:
- графический знак и сокращенное наименование типа покрытий;
- условное обозначение исходного материала покрытия и способа нанесения каждого слоя, входящего в покрытие;
- цифра, соответствующая температуре прогрева детали до или после нанесения покрытия.
Условные графические обозначения покрытий, некоторых пленкообразующих материалов и способов их нанесения приведены в табл.1.1 и 1.2.
Таблица 1.1.
Условные обозначения типов покрытий.
Наименование покрытий |
Условный графический знак |
Наименование покрытий |
Условный графический знак |
Зеркальное внешнее |
|
Светоделительное |
|
Зеркальное внутреннее |
|
Токопроводящее |
|
Фильтрующее
|
|
Просветляющее |
|
Защитное
|
|
Поляризующее |
|
Таблица 1.2.
Условные обозначения пленкообразующих материалов и способов их нанесения.
Материал |
Условн. обознач. |
Способ нанесения и его условн. обознач. |
Материал |
Условн. обознач. |
Способ нанесения и его условн. обознач.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Алюминий |
1 |
Термическое |
Тантал |
14 |
Р |
Золото |
2 |
испарение в вакууме |
Серебро азотнокислое |
25 |
Р |
Продолжение табл.1.2. |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Никель |
4 |
И |
Кремниевый эфир |
43 |
Р |
Серебро |
8 |
И |
Титановый эфир |
44 |
Р |
Титан |
15 |
Испарение в вакууме И |
Смесь титанового и кремниевого эфиров |
45 |
Из растворов Р |
Германий |
16 |
И |
Медь |
3 |
Е |
Криолит |
23 |
И |
Палладий |
5 |
Е |
MgF2 |
24 |
И |
Фосфорно-кислый аммоний |
21 |
Электролиз Е |
ZnS |
29 |
И |
Парафин |
84 |
Нагрев в расплаве Н |
SiO |
31 |
И |
Воск |
85 |
Н |
ClF2 |
96 |
И |
Лак бакелитовый |
72 |
Пульверизация П |
Al2O3 |
35 |
Испарение электронно-лучевое ИЭ |
Смесь двухлористо го олова и фтористого аммония |
33 |
Из газовой фазы Г |
SiO2 |
41 |
ИЭ |
|
|
|
ZrO2 |
57 |
ИЭ |
|
|
|
TiO2 |
88 |
ИЭ |
|
|
|
Платина |
6 |
К |
|
|
|
Радий |
7 |
Катодное распыление К |
|
|
|
Кремний |
12 |
К |
|
|
|
Многослойные покрытия, состоящие из чередующихся слоев, обозначают по формулам:
для
четного числа слоев -
;
для
четного числа слоев -
,
где a и b - чередующиеся слои покрытия,
m - число слоев покрытия
На чертежах оптических деталей условный графический знак покрытия наносят на изображение поверхности, подлежащей покрытию.
В технических требованиях помимо условных обозначений указывают также оптические параметры покрытий и дают ссылку на соответствующий документ.
Примеры обозначений покрытий на чертежах приведены в табл.1.3.
Таблица 1.3.
Примеры обозначений покрытий на чертежах.
Поверхности, подлежащие покрытию. |
Запись технических требований к покрытию. |
|
|
|
Зеркальн. 1И.21Е по ОСТ3-1901-73 0=70050нм Зеркальн. (88ИЭ,41ИЭ)8 88ИЭ.41ИЭ по ИАБ 84-77; 0=69420нм |
|
|
Просветл. 24И340 по ОСТ3-1901-73 0=45050нм Просветл. 12К по ОСТ3-1901-73 0=60020нм |
|
|
Просветл. 44Р.43Р.350 по ОСТ3-1901-73 0=55050нм Просветл. 14К.12К по ОСТ3-1901-73 0=63020нм |
|
|
Просветл. (41ИЭ.24И.96И.57ИЭ.24И)300 по ИАБ 85-79; область спектра 400-700нм Просветл. (35ИЭ.57ИЭ.24И)300 по ИАБ 85-79; область спектра 500-650нм |
|
|
Светоделит. 15И.400 по ОСТ3-1901-73 =10,2 Светоделит. 29И.24И.29И по ОСТ3-1901-73 0=52020нм; 45 |
|
|
Фильтр. 4И по ОСТ3-1901-73 =10,1% Фильтр. У2 17-29-23 по ОСТ3-854-81 max=6331нм; =60%; 0,5=5нм |
|
|
Защитн. 12К по ОСТ3-1901-73
Защитн. 68Р по ОСТ3-1901-73 |
