книги из ГПНТБ / Крылова Т.Н. Интерференционные покрытия. Оптические свойства и методы исследования

Кривые 3 и 4 характеризуют спектральное отражение от поверх­ ности тех же стекол после нанесения пленок с показателями прелом­ ления п2 > я 3 . Кривые, характеризующие отражение света от по­ верхности с пленкой более высокого показателя преломления, будут рассмотрены в гл. I I I .

Приведенные спектральные кривые получены расчетом по фор­ муле (1.56) с помощью методов, описанных в гл. I .

Кривые / и 2 рис. II.2 показывают, что пленки оптической тол­ щиной, равной 100 и 150 нм, имеют минимумы отражения соответ­

оптической толщиной имеют в рассматриваемой области несколько максимумов и минимумов. Так, например, пленка n2h2 = 300 нм имеет минимумы, отвечающие длинам волн 1200, 400 и 220 нм,

Р и с і 1.3. Зависимость экс­ тремальных значений ко­ эффициента отражения от показателя преломления однослойных пленок яг:

о т р а ж е н и е от п о д ­ л о ж к и с п о к а з а т е л е м пре­

л о м л е н и я п3

графиками. Используя выражение (1.56), можно построить анало­

Просветление оптических стекол с низким показателем преломле­

тия, имеющие показатели преломления, по возможности удовлетво­ ряющие условию (1.66).

Значительно эффективнее просветление деталей с помощью одно­ слойных покрытий для инфракрасной оптики, где используемые вещества имеют высокие показатели преломления. Так, например,

оптических стекол с низким показателем преломления с помощью существующих однослойных пленок привела к необходимости раз­ работки более сложных просветляющих покрытий. Точно так же из-за низкого показателя преломления большинства веществ, про­ зрачных в ультрафиолетовой области, их просветление требует создания более сложных двух- и трехслойных покрытий.

6. ДВУХСЛОЙНАЯ ПЛЕНКА

С помощью двухслойной пленки можно полностью уничтожить отражение света от поверхности прозрачного вещества, независимо от его показателя преломления. Однако значение коэффициента отражения, близкое к нулю, может быть получено только для опре­ деленной узкой области спектра. При этом для других длин волн коэффициент отражения может принимать достаточно высокие зна­ чения [3, 4, 7] .

Двухслойная пленка на поверхности стекла обычно представляет собой систему из двух слоев, удовлетворяющих следующему нера­ венству:

ной пленки. Характер отраженного света при однослойном покры­ тии определяется двумя параметрами: его оптической толщиной и показателем преломления. Практически задача может быть решена только при соблюдении условия (1.66), что осложняется отсутствием слоев с низким показателем преломления. При двухслойном покрытии

n3h3^n2h2; n3h3^*n2h2.

Оптическая толщина n2h2 определяется величиной Д 2 4 . При равной оптической толщине слоев n2h2 — nsh3 по - j - каждый, значение R =

= 0 можно получить, если показатели преломления слоев и под­ ложки подчинены условию [10, 85]:

свести к нулю с помощью двух слоев, имеющих реальные значения показателей преломления, как, например, приведенные в табл. I I . 1 [4, 85].

Задачу нахождения параметров двухслойного просветляющего

результаты даны для подложки стекла щ = 1,72, где кривые 5 и 6 характеризуют 1-е, а кривые 7 и 8 — 2-е решение.

Если п 3 < 1,9, толщина n3h3 для стекол разного показателя прелом­ ления различна. При возрастании п3 до значений порядка 2,1 и выше разница в толщине слоев практически исчезает. График рис. П.4 отвечает практическим возможностям нанесения пленок двуокиси ти­ тана и двуокиси кремния и их смесей, получаемых из растворов (п. 23). Точками отмечены практически наиболее распространенные сочета­ ния.

2

0,10

Рис. II.4. Зависимость оптических толщин слоев двухслойной пленки от показателя преломления нижнего слоя

Аналогичные данные можно получить для любых сочетаний пока­ зателей преломления подложек и слоев и любых областей спектра.

Данные, приведенные в табл. II . 1 и II.2, определяют возможность получения значения Rmin — 0 для некоторой заданной длины волны, не учитывая спектрального состава отраженного света, в то время как он претерпевает значительные изменения при изменении соотношения оптических толщин и показателей преломления слоев двухслойных пленок (рис. II.5-—II-.9).

Спектральные зависимости коэффициента отражения для поверх­ ности подложки (п4 = 1,52) с различными двухслойными пленками (характеристики которых даны в табл. I I . 1) представлены на рис. II.5". Минимум отражения у всех кривых находится в средней части види­ мой области спектра, % = 550 нм. Кривые /—4 характеризуют спек­ тральное отражение пленок из слоев равной оптической толщины