3.2 Расчет двухслойного отражающего покрытия
Рисунок 2 - Структура двухслойного отражающего покрытия.
Идеальное двухслойное отражающее покрытие характеризуется следующими соотношениями:
,
,
где - показатель преломления внешнего отражающего слоя;
- показатель преломления внутреннего отражающего слоя;
- показатель преломления отражающего слоя, наиболее высокий в заданном диапазоне;
- показатель преломления отражающего слоя, наиболее низкий в заданном диапазоне;
- показатель преломления подложки;
, - толщины отражающих слоев;
, - оптические толщины отражающих слоев;
- рабочая длина волны.
(из предыдущего п.3.1)
Из таблицы пленкообразующих материалов (Приложение 2) выберем материал:
- прозрачный в заданном рабочем диапазоне ;
- имеющий показатель преломления, наиболее низкий в заданном диапазоне.
Наименование материала______________________Состав слоя___________
Метод нанесения________________Температура _________________
Рассчитаем по формуле Френеля интегральный коэффициент отражения :
Построим график спектральной зависимости коэффициента отражения R14 от угла сдвига фаз , варьируя оптической толщиной пленки в заданном интервале длин волн.
Для построения графика зависимости заполним таблицу 3.
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
при .
При ; ; угол сдвига фаз ; ; , а .
При ; угол сдвига фаз ; , а .
Энергетический коэффициент отражения системы воздух – пленка – подложка рассчитывается по формуле:
,
где - амплитудный коэффициент отражения, который последовательно рассчитывается из следующих формул:
;
;
При :
;
;
При :
;
;
Энергетический коэффициент пропускания можно рассчитать по формуле: .
Таблица 3.
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
1 |
-1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании данных таблицы 3 построим график зависимости .
Построим график спектральной зависимости коэффициента отражения R14 от длины волны в заданном интервале длин волн.
Для построения графика зависимости заполним таблицу 4.
Значения длин волн в первой строке будут аналогичны значениям, приведенным в первой строке таблицы 2.
Таблица 4.
, нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для каждого значения определим угол сдвига фаз при :
Вычислим значения для каждой длины волны .
Рассчитаем энергетические коэффициенты отражения системы воздух – пленка – подложка для каждой длины волны .
На основании данных таблицы 2 построим график зависимости .