Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Максимальные коэффициенты отражения диэлектрических светоделителей для падения излучения по нормали и ф = 45° в зависимости от состава приведены в табл. 8.14, 8.15. На рис. 8.15 приведены спектральные коэффициенты отражения интерференционных
светоделителей различного состава на подложках с показателем преломления пподл = 1>5: однослойного (пв = 2,0) — кривая 1; трех-, пяти-и девятислойного с чередующимися слоями высокого (пв = 2,0) и низкого (пн = 1,45) показателей преломления — кри-
А1 Rh Сг
Р Р Р
;Ш,
///////
т т т
400 750 400 750 400 750 нм
Рис. 8.13. Оптические характеристики метал-
лических светоделителей
502
А р»0,5
Рис. 8.14.
. т= 0,5
Интерференционный светоделительный кубик
вые 2—4', девятислойного с чередующимися показателями преломления (пв = 2,3 и па = 1,38, кривая 5); девятислойного (пв = 2,7; па =
= 1,35) — кривая 6. На оси абсцисс отложены значения Л/Л0, где Л0 — расчетная длина волны. Ширина полосы высокого отражения интерференционного светоделителя зависит от числа слоев и соотношения показателей преломления и может быть расширена за счет нанесения двух (или более) систем слоев при соответствующем согласовании оптических толщин слоев сочленяемых систем [8.22). На рис. 8.16 приведены спектральные коэффициенты отражения 19-слойного ахроматизированного интерференционного светоделителя для видимой области спектра («холодное зеркало»). На рис. 8.17 приведены спектральные характеристики ахроматизованного светоделителя на подложке из КВг, делящего падающее излучение примерно пополам в области 2,5-25,0 мкм.
Зеркальные покрытия. Разделяют на металлические, металлодиэлектрические и диэлектрические. Коэффициент отражения металлических зеркал определяется природой слоя. Однослойное непрозрачное покрытие из металла, имеющее геометричес-
Таблица 8.14. МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СВЕТОДЕЛИТЕЛЕЙ
НА НИЗКОПРЕЛОМЛЯЮЩЕИ ПОДЛОЖКЕ (п
1.5)
Состав покрытия
Материал слоев
Число слоев
Спектральная
область
применения,
мкм
, %
V’
-- о
Оксиды
0,45-0,75
3
5
7
9
11
13
0,3-2,5
40.0-58,0
59.0-79,0
74.0-90,0
84.0-96,0
90.0-98,0
94.0-99,0
39.0-57,0
56.0-75,0
69.0-87,0
79.0-93,0
86.0-97,0
91.0-98,0
Сульфиды, се-лениды, фториды
0,7-1,35
0,7
9
11
13
0,4-14,0
58,0-81,0
78.0-95,0
88.0-98,7
94.0
97.0
98.0
56.0-78,0
74.0-93,0
85.0-97,5
92.0
95.0 97,5
Примечания: 1.3а счет изменения толщины верхнего слоя для каждого значения Ап могут быть получены промежуточные значения ртах* 2. Для однослойного светоделителя с пв = 1,9+2,7 Pmov составляет 17-33 %.
503
Таблица 8.15.
МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СВЕТОДЕЛИТЕЛЕЙ НА ВЫСОКОПРЕЛОМЛЯЮЩЕЙ ПОДЛОЖКЕ Кодл = 2,45)
Состав покрытия Спектральная область Ртах’ °/о
Число слоев применения, ср = 0 Ф= 45"
Материал слоев Ln = „в - «„ мкм
2 44,0 43,0
4 67,0 64,0
Сульфиды, се- 6 82,0 79,0
лениды, фтори- 0,7 8 2,5-14,0 90,0 88,0
ды 10 95,0 93,0
12 97,5 96,5
14 98,5 98,0
Прием ечание. За счет изменения толщины верхнего слоя может быть получено любое промежуточное значение
кую толщину dy > d,Q (dQ — толщина, при которой свойства слоя и массивного вещества близки) и комплексный показатель преломления п - ik, обеспечивает коэффициент отражения в воздухе (n0 = 1), определяемый соотношениями:
где а — проводимость; е — диэлектрическая проницаемость; v — частота электромагнитного излучения.
80
Г/
V 2
4 ^ , 1 V N ' ''А У-
0,1
0,9
1,1
1,3 А/Л,
Рис. 8.15. Спектральные коэффициенты отражения диэлектрических светоделителей
\,НМ
Рис. 8.16. Спектральная характе-
ристика «холодного» зеркала
504
Рис. 8.17. Ахроматизированный светоделитель для области 2,5-25 мкм
Для изготовления Рх % металлических зер- \ кал наибольшее применение находят слои AI, Ag, Au, Си.
На рис. 8.18 приведены спектральные коэффициенты отражения в области длин волн 0,2-15,0 мкм нескольких металлических зеркал: А1
(кривые 1, 3); Ag и Au (кривые 2,4).
Металлодиэлектрические зеркала состоят из непрозрачного слоя металла и одного слоя или системы слоев диэлектриков чередующегося показателя преломления. Слои диэлектриков служат для повышения коэффициента отражения зеркала и выполняют защитные функции. Коэффициент отражения металлодиэлектрических слоев может составлять в ИК-области 99,5-99,7%.
Диэлектрические зеркала состоят из чередующихся прозрачных слоев с высоким и низким показателями преломления и оптической толщиной Xq/4. Коэффициент отражения в максимуме ртах и ширина спектральной области, в которой коэффициент отражения составляет р > (pmax - 1) %, зависят от числа слоев и соотношения их показателей преломления (табл. 8.16).
На рис. 8.19 приведены спектральные коэффициенты отражения в максимуме нескольких диэлектрических зеркал (пП0дл = 1,5): 19-
слойного на основе окси-дов (пв = 2,0; пн = 1,45) — кривая 1; 15-слойного на основе оксидов (пв =2,2) — кривая 2; 13-слойного на основе сульфидов и фторидов (пв = 2,7; пн = 1,35) — кривая 3. Коэффициент отражения диэлектрических зеркал в максимуме может достигать 99,5-99,8 % в видимой, близкой и средней ИК-областях спектра.
