Многослойные диэлектрические покрытия

Этот результат (дополнительность картин в проходящем и отраженном свете) справедлив при выполнении условия (5.57), т.е. при отсутствии поглощения в отражающих слоях. Таким образом, изложенная теория, безусловно, применима к тому случаю, когда в качестве отражающих слоев интерферометра используются многослойные диэлектрические покрытия, поглощение в которых пренебрежимо мало (см. 5.5). [c.243]

Заметим, что высоко отражающие многослойные диэлектрические покрытия получили широкое распространение лишь 20—30 лет назад. До этого времени в интерферометрах Фабри — Перо использовались полупрозрачные металлические зеркала. По некоторым причинам их применяют и по сей день. [c.243]

При хорошем и свежем металлическом покрытии можно иметь А не больше 1%. В таком случае при R = 90%, Т = 9% /max составляет 80% от интенсивности падающего света при/ = 95%, Т = 4% /max 65%. На практике при металлических покрытиях обычно /max имеет меньшее значение. При многослойных диэлектрических покрытиях удается получить лучшие значения для /так, чем при металлических покрытиях. [c.140]

Давление гелия в трубке примерно равно 1 мм рт. ст., давление неона — 0,1 мм рт. ст. Трубка имеет катод 2, накаливаемый низковольтным источником питания, и цилиндрический пустотелый анод 3. Между катодом и анодом на трубку накладывается напряжение 1—2,5 кВ. Разрядный ток в ней равен нескольким десяткам миллиампер. Разрядная трубка гелий-неонового лазера помещается между зеркалами 4, 5. Зеркала, обычно сферические, делаются с многослойными диэлектрическими покрытиями, имеющими высокие значения коэффициента отражения и почти не обладающими поглощением света. Пропускание одного зеркала составляет обычно около 2%, другого — мене е 1%. [c.792]

Принципиальная схема оптического квантового генератора на рубине приведена на рис. 229. Рубиновый стержень 2 помещен внутрь спиральной лампы-вспышки I, которая питается током от батареи конденсаторов 7. С целью создания условий, необходимых для генерирования излучений, на торцы рубинового стержня наносят серебряное или многослойное диэлектрическое покрытие. Торец А делается непрозрачным (с полным внутренним отражением), а торец Б — полупрозрачным. Излучение выводится из полупрозрачного торца рубинового стержня. [c.397]

НО не входят в элементарные учебники по оптике, но которые составили бы весьма полезный фундамент для данной главы. Таким образом, в разд. 4.2.1 мы дадим введение в матричную формулировку геометрической оптики в рамках приближения параксиальных лучей. В разд. 4.2.2 и 4.2.3 рассмотрим многочисленные интерференционные явления, которые имеют место соответственно в интерферометре Фабри — Перо и многослойном диэлектрическом покрытии. [c.165]

Многослойные диэлектрические покрытия [3, 4] [c.179]

В принципе, чтобы добиться полной аналогии между системой на рис. 2.2в и резонатором, следовало бы еще учесть скачки фазы при отражении от зеркал. Если зеркала металлические, скачок фазы составляет тг №ленно благодаря тому, что идущие навстречу друг другу пучки на зерка-тх оказываются в противофазе, здесь и находятся, как известно, крайние узлы образующейся благодаря наложению этих пучков стоячей воды. Поскольку при полном обходе резонатора имеют место два отражения от зеркал, суммарный фазовый набег за их счет составляет 2тг и может быть отброшен. Если концевые зеркала имеют многослойные диэлектрические покрытия, скачки фаз уже не равны тт. В этом случае можно при анализе считать резонатор состоящим не из диэлектрических, а из металлических зеркал, поверхности которых находятся там, где был расположен ближайший к диэлектрическому зеркалу узел поля. Это позволяет ste з тывать скачки фаз на зеркалах и в дальнейшем. [c.65]

Создана вакуумная установка катодного напыления и разработаны методики интерференционных покрытий, стойких к лазерному излучению и механически прочных для всех длин волн. На ней изготовлены зеркала для экспериментальных лазеров и оптических схем съемки, копирования и проекции, а также многослойные диэлектрические покрытия для осветительной оптики импульсных лазеров. [c.157]

Многолучевой интерференционный метод получил большое распространение при исследовании тонких пленок. Этому способствовало то обстоятельство, что в последнее время в различных областях науки и техники получило значительное развитие изготовление тонких пленок и их применения для целого ряда задач — покрытие деталей защитными лаками, многослойные диэлектрические покрытия, использование светоделительных слоев для расщепления электромагнитных волн, просветление оптики, применение пленок в качестве приемников излучения (в болометрах, фотосопротивлениях и т. д.). Особенность этих пленок состоит в том, что интерференционные явления, возникающие в пленках часто оказывают значительное влияние на свойства рабочих поверхностей узлов или деталей, на которые они нанесены. Многолучевые интерференционные методы являются удобными и одними из самых Эффективных средств для исследования толщины, сдвига фазы, коэффициента отражения и преломления пленок [87, 1571. [c.7]

Для изготовления зеркальных отражающих слоев первоначально использовали серебро, однако серебряные зеркальные слои обладают пропусканием 50% в видимой области при полуширине полосы пропускания 5—10 нм, кроме этого, из-за окисления серебра значительно увеличивается поглощение, смещается полоса пропускания и снижается интенсивность в максимуме пропускания. Недостатки серебряных слоев устраняются применением многослойных диэлектрических покрытий. В настоящее время существуют два основных метода получения диэлектрических слоев. [c.69]

Например, при AL = K/ 00 и п= теоретическая разрешающая сила уменьшается в 2 раза, если коэффициент отражения приблизительно равен 94%. Следовательно, чтобы воспользоваться высокой отражательной способностью зеркал с многослойными диэлектрическими покрытиями, необходимо взять пластины отличного качества [16, 17], настроить их соответствующим образом и не допускать их деформации. [c.381]

Значительное расширение возможных применений интерферометра Фабри—Перо связано с использованием вместо металлических зеркал многослойных диэлектрических покрытий, которые обеспечивают высокий коэффициент отражения (и, следовательно, большую резкость полос) и в то же время не поглощают свет. Распределение интенсивности в интерференционной картине и в этом случае описывается формулой (5.77), но пропускание в максимумах может быть значительно больше, чем у интерферометра с металлическими зеркалами. Уменьшение интенсивности по сравнению с идеализированным случаем, выражаемым формулой (5.71), обусловлено здесь в основном рассеянием света на практически неизбежных неоднородностях покрытий. [c.260]

Такие многослойные диэлектрические покрытия дают высокую отражательную способность только в ограниченной области длин [c.261]

Я, 3 нм. Из падающего по нормали белого света такой фильтр выделит вблизи Хо = 500 нм узкий спектральный интервал шириной порядка 3 нм. Чтобы фильтр не давал заметного ослабления света в этой полосе, в качестве отражающих поверхностей используют многослойные диэлектрические покрытия. [c.265]

Какими преимуществами обладают зеркала с многослойными диэлектрическими покрытиями по сравнению с металлическими В чем заключается принцип их действия [c.266]

У современных зеркал с многослойными диэлектрическими покрытиями потери могут быть доведены до 0,001 если пренебречь дифракционными потерями, то полуширина продольной моды [c.46]

Однако добиться высокого отражения при однослойном покрытии не удается. Для значительного повышения коэффициента отражения необходимо применять многослойные диэлектрические покрытия (рис. 3.7.2). [c.190]

Можно подсчитать R в зависимости от числа слоев и Пр. Например, при Пр = 1,46, и = 1,45 и Пв = 2,0 и числе слоев И для R получается значение R = 0,94 при Пр = 1,52, Пн = = 1,45, tis = 2,2 для этого числа слоев R = 0,97 при прочих равных условиях и 13 слоях R = 0,99. Таким образом, можно заключить, что многослойные диэлектрические покрытия обеспечивают весьма высокий коэффициент отражения однако они одновременно дают сравнительно малую спектральную область высокого отражения, т. е. имеют большую селективность. [c.192]

Большинство металлических отражателей имеют отражательную способность менее 99%. Если же требуется более высокая отражательная способность, необходимо использовать диэлектрические зеркала. Такие зеркала применяются для достижения полного отражения в лазерах с малым усилением, а также в интерферометрических системах. Многослойные диэлектрические покрытия очень слабо поглощают, так что нетрудно изготовить частично пропускающие зеркала. Они широко используются в качестве устройств вывода в стабильных оптических резонаторах. [c.195]

Я — коэффициент отражения пластин интерферометра, т — порядок). Множитель Л /я/ 1—Я) называется резкостью, его можно интерпретировать также как число эффективно интерферирующих между собой волн, вследствие чего разрешающая способность принимает вид произведения числа интерферирующих волн на порядок. До сих пор мы обсуждали только влияние коэффициента отражения пластин на резкость и на разрешающую способность. Но обе эти величины, кроме того, уменьшаются вследствие нарушения плоскостности пластин, ошибок юстировки и дифракции светового пучка конечного диаметра. В итоге для резкости достигаются значения порядка 100 при пластинах из стекла или кварца с многослойными диэлектрическими покрытиями. [c.51]

На рис. П1.16 показана плоскопараллельная воздушная пластина толщиной /г, ограниченная поверхностями Пу и Яа- Зеркальные покрытия на поверхностях Пу и Я2 имеют коэффициент отражения р, близкий к единице, малый коэффициент пропускания т и коэффициент поглощения света, приблизительно равный нулю. Последнее обстоятельство близко к действительности только для многослойных диэлектрических покрытий, но его можно распространить и на металлические слои без значительного ущерба для качества интерференционной картины. Таким образом, можно считать р + т = 1. [c.136]

III. Многослойные диэлектрические покрытия [c.74]

В современном интерферометре Фабри — Перо на внешние грани наносятся многослойные диэлектрические покрытия. Заметим, что селективность увеличивается с числом пленок. [c.77]

О многослойных диэлектрических покрытиях см. [2] гЛ 24. [c.98]

Как пам уже известно, в оптическом диапазоне коэффициент отражения при нормальном падении луча для границы воздух — стекло равен примерно 0,04. Увеличение R при наклонном падении луча не является достаточным для получения резкой многолучевой иитерс )еренционной картины в проходящем свете. Коэффициент отражения, близкий к единице, можно получить и при почти нормальном падении света — путем нанесения соответствующих многослойных диэлектрических покрытий или частично прозрачного слоя металла. [c.103]

Поверхности высокоотражающих лазерных зеркал или делителей пучка обычно изготавливают методом нанесения многослойного диэлектрического покрытия на плоскую или сферическую оптическую поверхность материала подложки, например стекла. Тот же прием может быть использован и для того, чтобы сильно ослабить отражение от поверхности оптических элементов (просветляющее покрытие) или изготовить другие оптические элементы, такие, как интерференционные фильтры или поляризаторы. Покрытие обычно наносится в вакуумной камере [c.179]

Более новый и весьма интересный пример одномодовой генерации с использованием однонаправленного кольцеобразного резонатора приведен на рис. 5,13. Этот неплоский резонатор сделан в виде небольшой пластины (38X13X3 мм) из Nd YAG, грани В и D которой вырезаны под таким углом, что пучок проходит неплоский путь, показанный на рисунке, испытывает полное внутреннее отражение на поверхностях В, С (верхняя поверхность пластины) и Z), а также отражается на поверхности А многослойным электрическим покрытием, которое действует как выходное зеркало. Пластина из Nd YAG играет роль и активной среды, и фарадеевского ротатора и накачивается продольным пучком полупроводникового диодного лазера (на рисунке не показан). Вращение плоскости поляризации, свойственное неплоскому кольцевому пути, затем компенсируется в одном направлении (но не в другом) фарадеевским вращением, вызванным постоянным магнитным полем. Поляризационно-чувствительным элементом является просто многослойное диэлектрическое покрытие на поверхности А, коэффициент отражения [c.265]

Матрицы AB D, см. Лучевые матрицы Матричный элемент электрического ди-польиого момента 35, 101 Многослойные диэлектрические покрытия 179—184 Мола 28 [c.551]

Резонаторное устройство состоит из двух зеркал, расположенных у торцов стержня перпендикулярно его оси, отстоящих друг от друга на величину (10 4-10 ) Я,. Эта система представляет собой многолучевой интерферометр, в котором световые лучи, распространяющиеся вдоль оси резонатора, многократно отражаются зеркалами. После каждого отражения они проходят через активную среду и усиливаются за счет индуцированного изл>чения возбужденных атомов. Одно из зеркал выполняется частично пропускающим (Коэффициент пропускания I—5%) и служиг для вывода генерированпого сишала из резонатора. Резонаторная система выполняется в виде сферического эталона ФабрИ Перо (см. гл. Ill, п. 2), в ко7 ором два одинаковых вогнутых сферических зеркала расположен-ы на расстоянии, равном радиусу кривизны зеркал. Особенность конфокальной системы заключается в более низком уровне дифракционных потерь, а также в возможности менее точной обработки зеркальных поверхностей 159]. Часто в качестве резонатора используют торцы кристалла, нанося на них отражающие слои, при этом наилучшие результаты дают многослойные диэлектрические покрытия. [c.80]

ЛПМ Криостат с условным обозначением ЛПМИ-75 в 1975 г. демонстрировался на Международной выставке в Мюнхене (Германия). Лазер использовался в основном для накачки перестраиваемого по длинам волн ЛРК типа ЛЖИ-504 (Л = 530-900 нм). Основные параметры ЛПМ Криостат следующие оптимальная ЧПИ 10 кГц, средняя мощность излучения 3-6 Вт, диаметр пучка излучения 12 мм, время готовности 60 мин, мощность, потребляемая от выпрямителя ИП-18, 2,3-2,5 кВт (питание от трехфазной сети), минимальная наработка АЭ не менее 200 ч, срок сохраняемости 5 лет, габаритные размеры АЭ диаметр и длина 80 и 1300 мм, масса 5 кг, для излучателя размеры 1680 х 240 х 300 мм и масса 50 кг, и для ИП-18 — соответственно 600 х 600 х 1700 мм и 350 кг. Излучатель включает в себя АЭ ТЛГ-5 с коаксиальным кожухом охлаждения, несущий алюминиевый двутавр и зеркала оптического резонатора с механизмами юстировки на торцах. Глухое вогнутое зеркало резонатора с многослойным диэлектрическим покрытием (коэффициент отражения превышает 99%) имеет радиус кривизны i = 5 м, выходное зеркало представляет собой плоскопараллельную пластину из стекла К8 с коэффициентом отражения 8%. Источник питания ИП-18 состоит из блока высоковольтного трансформатора и выпрямителя, блока регулировки напряжения, подмодулятора, высоковольного модулятора, блока вентиляторов и системы водяного охлаждения. Высокие удельные массогабаритные показатели (на единицу мощности) выходного излучения являются одним из заметных недостатков этого ЛПМ. [c.30]

Блок-схемы экспериментальной установки для измерения пространственных, временных и энергетических характеристик излучения ЛПМ представлены на рис. 4.1. Испытания проводились в основном с отпаянным саморазогревным АЭ ГЛ-201 (см. гл. 2), часть исследований — с удлиненным АЭ ГЛ-201Д (см.гл.З). Характеристики выходного излучения АЭ ГЛ-201 исследовались в режиме без зеркал, с одним зеркалом, с плоским и плоско-сферическим резонаторами и с телескопическим HP. В плоском резонаторе в качестве глухого зеркала 3 использовалось зеркало с многослойным диэлектрическим покрытием, в качестве выходного 4 — стеклянная плоскопараллельная пластина без покрытия (коэффициенты отражения зеркал 99% и 8% соответственно). Вогнутое диэлектрическое зеркало с радиусом кривизны R = 3 м (диаметр 35 мм) и коэффициентом отражения 99% и стеклянная плоскопараллельная пластина образовывали плоскосферический резонатор длиной 1,5 м. Зеркало с радиусом кривизны R = 3 м использовалось в качестве глухого зеркала и в телескопическом HP с коэффициентом увеличения М = 10-300. Выходными зеркалами в HP служили выпуклые зеркала с диэлектрическим или алюминиевым покрытием, имеющие диаметр 1-2,5 мм и радиус кривизны R = 10-300 мм. Эти зеркала наклеены на просветленную плоскопараллельную стеклянную подложку так, что оптическая ось зеркала образует с плоскостью подложки угол не менее 94°. Последнее необходимо для устранения обратной паразитной связи подложки с активной средой АЭ. При коэффициентах увеличения М = 15-60 в качестве выходных зеркал резонатора использовались и стеклянные мениски диаметром 35 мм. При М — 5 глухое вогнутое зеркало имело R — = 3,5 м, а выходное выпуклое — 0,7 м. В режиме работы с одним зеркалом применялись выпуклые зеркала с Д = 0,6-10 см. Средняя [c.108]

Схема экспериментальной лазерной системы ЗГ - пространственный фильтр-коллиматор (ПФК)-УМ [130] представлена на рис. 5.1. В ЗГ и УМ использовались АЭ ГЛ-201 (/ и 2). В ЗГ применен телескопический HP с радиусом кривизны Л = 3 м глухого вогнутого зеркала 3 (Ds = 35 мм). При увеличении HP М = 200 в качестве выходного зеркала 4 использовалось выпуклое зеркало с Д = 15 мм D = 1,5 мм), а при М = 30 и 100 — стеклянные мениски (D = 35 мм). Выпуклое зеркало с = 1,5 мм приклеено к просветленной стеклянной подложке с диаметром 35 мм. Коэффициент отражения зеркал, имеющих многослойное диэлектрическое покрытие, составлял 99%. Разогрев и возбуждение АЭ обеспечивал двухканальный синхронизированный источник питания, содержащий два идентичных высоковольтных выпрямителя 5 и два модулятора наносекундных импульсов накачки 6 на базе тиратронов ТГИ1-2000/35. Напряжения накала водородного ге- [c.132]

Фокусировка излучения ЛПМ на обрабатываемый материал, который устанавливается на координатном столе XY, производится с помощью ахроматического объектива с фокусным расстоянием 100 мм (возможна установка объектива с фокусным расстоянием до 200 мм). За счет движения стола Z сфокусированное пятно излучения наводится на мишень. Перемещение осуществляется двигателем ШД-5Д1М со скоростью 0,1 мкм за один импульс (шаг). Объектив состоит из двух склеенных между собой линз. Транспортировка пучка излучения ЛПМ до рабочего объектива осуществляется оптической системой из трех поворотных плоских зеркал с коэффициентом отражения 99%. Зеркала имеют многослойное диэлектрическое покрытие (Mgp2, ZnS). Со стороны мишени, непосредственно перед объективом для его защиты от запыления продуктами разрушения материала установлена защитная тонкостенная плоскопараллельная стеклянная пластина, имеющая просветляющее покрытие (Mgp2), при котором потери составляют 0,5%. Пластина съемная и при запылении меняется на новую. Общие расчетные потери в оптическом тракте составляют 10%, но в процессе эксплуатации они могут возрастать до 30-40%. Поэтому оптические элементы необходимо регулярно чистить. Срок службы поворотных зеркал составляет не менее 2000 ч, объектива — не более 700 ч. В объективе происходило выгорание клеевого материала, что [c.246]

Важную проблему представляет светоделитель. Вместо привычных для видимой области спектра тонких металлических пленок или многослойных диэлектрических покрытий в ближней. ИК-области спектра в качестве светоделителя используются тонкие пленки германия, кремния, окиси железа, нанесенные на подложку из кварца, фтО ристого бария или кальция, бромистого калия или иодистого цезия. В далекой ИК-области применяется обычно пленка из майлара. Достаточно большие длины золн электромагнитного излучения позволяют также применить в этой области спектра и совсем необычные светоделители — металлическую сетку или проволочную решетку. [c.110]

Устройство наиболее распространенного гелий-неонового лазера схематически показано на рис. 9.8. Газоразрядная трубка с внутренним диаметром 1 —10 мм и длиной от нескольких десятков сантиметров до 1,5—3 м имеет торцовые плоскопараллельные стеклянные или кварцевые окна, установленные под углом Брюстера к ее оси. Для линейно поляризованного излучения с электрическим вектором в плоскости падения коэффициент отражения от них равен нулю. Поэтому брюстеровские окна обеспечивают линейную поляризацию излучения лазера и исключают потери энергии при распространении света из активной среды к зеркалам и обратно. Трубка помещена в резонатор, образованный зеркалами с многослойными диэлектрическими покрытиями (см. 5.7). Такие зеркала имеют очень высокий коэффициент отражения в нужном спектральном интервале и почти не поглощают свет. Пропускание зеркала, через которое выводится излучение, выбирается обычно около 1—2%, другого — менее 1%. Особенно удобен резонатор, близкий к конфокальному, так как он вносит малые дифракционные потери и легко поддается юстировке. [c.454]

Как мы уже отмечали во введении, многослойные диэлектрические покрытия широко используются в настоящее время в оптических приборах. Типичный пример — диэлектрические зеркала в лазерных резонаторах, полностью отражающие или обеспечивающие вывод части излучения. Все такие устройства принадлежат к классу мультислоев. Но все же главной их особенностью является то, что размер неоднородности в них сравним с длиной волны. Вследствие этого их нельзя исследовать развитым выше методом, основанным на переходных функциях. Требуется развитие нового подхода, который позволил бы учесть эффекты многократного отражения на последовательности поверхностей разрыва, разделяющих отдельные диэлектрические слои стопы. Задачу можно упростить, если пренебречь конечностью поперечных размеров. В частности, пропускание мультислоя можно вычислить, считая радиус зеркала бесконечным. Возникающая при этом ошибка невелика. Кроме того, можно предположить, что показатель преломления постоянен по всей толщине каждого из слоев и резко изменяется лишь при переходе через границы раздела. Более общая ситуация рассмотрена в книге Бекмана и Спицичино и в статье Хандери, полные ссылки на которые приведены в библиографии в конце главы. Таким образом, мы будем рассматривать модель мультислоя, а именно последовательность пластин с неограниченными поперечными размерами, разделенных идеальными плоскопараллельными поверхностями. Показатель преломления каждой из пластин постоянен (рис. 3.8). Будем нумеровать пластины последовательно справа налево, причем индексом 1 отметим среду, наиболее удаленную от источника падающей волны. Предположим, что ось I направлена поперек слоев, а [c.172]

Покажите, что характеристическая матрица М (см. гл. 3) эталона, представляющего собой плоскопараллельную пластину, на которую с противоположных сторон напылены одинаковые многослойные диэлектрические покрытия, дается выражением [c.573]

Следует сугметить, однако, что коэффициент отражения многослойных диэлектрических покрытий высок только в ограниченной области длин волн вблизи длины волны Х , для которой оптическая толщина каждого слоя составляет Яо/4, и поэтому диэлектрические покрытия не следует применять там, где один интерферометр используется для широкого спектрального интервала. В видимом участке спектра серебряные покрытия дают более резкие полосы для данного максимального пропускания, чем алюминий, тогда как в области меньших длин волн (ниже 4000 А) алюминиевые покрытия лучше и могут применяться в ультрафиолете вплоть до 2000 Л. [c.305]

Рпс. 11.36. Коэффициент отражения для многослойного диэлектрического покрытия как функция длины волиы, имеющей центр на 3250 Л, [c.350]

В оптическом диапазоне длин в(Ч1н коэффициент отражения от реальных металлов не превышает 95%. поэтому для создания високо-качеявенных зеркал используют многослойные диэлектрические покрытия. . [c.69]

Резонатор лазера, работающего на длине волны 10,6 мкм, с разован двумя конфокальными сферическими зеркалами с многослойным диэлектрическим покрытием коэффициент отражения от поверхности зеркала равен 0,98. Диаметр зеркал 30 мм, расстояние между ними 1,2 м. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...