Для заданной марки оптического материала произвести расчёт однослойного, двухслойного и многослойного отражающего покрытия с максимальным коэффициентом отражения для данной длины волны λ₀.

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

Варьируя оптической толщиной плёнки в заданном интервале длин волн, построить спектральные зависимости коэффициента отражения R=f(β), R=f(λ). Для оптимальной конструкции покрытия составить технологическую карту его нанесения.

Исходные данные:

Материал: ТФ0, n_с=1.814

устойчивость к химическим реагентам –IV;

устойчивость к влажной атмосфере – А;

однослойное покрытие : λ₀/4;

двухслойное покрытие: λ₀/4 – λ₀/4;

четырехслойное покрытие – λ₀/4 – λ₀/4 – λ₀/4 – λ₀/4.

λ₀=600±20нм

λ₁ – λ₂=450 – 750нм

II. Расчет многослойного отражающего покрытия

2.1 Однослойное отражающее покрытие

n₁=1

n₁< n₂ >n₃

n₂= n_в

n₃= n

n₂h₂ = λ₀/4 , n₂h₂ = 600/4 = 150 нм

Из таблицы плёнкообразующих материалов выбираем материал с максимальным показателем преломления для заданного диапазона λ₁-λ₂=450 – 750 нм

Пленкообразующий материал	Показатель преломления слоя ,n	Методы нанесения	Температура плавления, Тпл, ° С	Область спектра, 1-2, мкм
Двуокись титана TiO2	2,4	ИЭ	1640	0,35-12.

n₂ = 2.4

Рассчитаем интегральный коэффициент отражения по формуле:

n_в=2.4

n_н=1.814

Рассчитаем амплитудные и энергетический коэффициенты отражения системы воздух – плёнка – подложка по формулам:

;

,

где i – порядковый номер слоя,

j – число слоёв,

β – угол сдвига фаз:

,

где λ – длина волны;

R_i,j = |r_i,j|²;

Т_i,j = 1- R_i,j

;

;

.

R_1,3 = |r_1,3|²

Т_1,3 = 1- R_1,3

Для построения спектральной характеристики R_1,3 = f(β) и R_1,3 = f(λ) составим таблицы 2.1 и 2.2.:

таблица 2.1

n2·h2	0	λ0/4	λ0/2	3λ0/4	λ0
β	0	π/2	π	3π/2	2π
cos2β	1	-1	1	-1	1
r1,3	-0,289	-0,521	-0,289	-0,521	-0,289
R1,3	0,084	0,271	0,084	0, 271	0,084
T1,3	0,916	0,729	0,916	0,729	0,916

λ, нм	450	500	550	600	650	700	750
β	0,6667	0,6000	0,5455	0,5000	0,4615	0,4286	0,4000
cos2β	-0,5000	-0,8090	-0,9595	-1,0000	-0,9709	-0,9010	-0,8090
r1,3	-0,468	-0,501	-0,517	-0,521	-0,518	-0,511	-0,501
R1,3	0,219	0,251	0,267	0,271	0,268	0,261	0,251
T1,3	0,78	0,749	0,733	0,729	0,732	0,739	0,749

таблица 2.2