Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
При выборе веществ для напыления следует руководствоваться следующими требованиями:
. 1. Слои должны обладать максимальной прозрачностью в ра-
бочей области спектра.
2. Вещество должны быть классифицировано не хуже ч. д. а. (чистое для анализа).
3. Испаряемое вещество должно быть соответствующим образом обработано: высушено, брикетировано, гранулировано и доставлено в вакуумную лабораторию запаянным в пробирке или тщательно упакованным во флаконе или специальном пластиковом пакете, т. е. «приготовлено для оптических целей» — есть такое понятие в практике оптических производств.
- 4. Материалы слоев должны быть близкими по физическим и химическим свойствам к материалу подложки и друг другу.
5. Слои не должны изменять свои оптические свойства со временем, не должны «стареть».
Для изготовления различных конструкций интерференционных светофильтров и зеркал, имеющих чередующиеся слои двух веществ, применяют следующие пары веществ (табл. 20.5).
20.5. Пары веществ для светофильтров и зеркал
Область спектра Вещество с высоким показателем преломления (вещество В) Вещество с низким показателем преломления (вещество Н)
УФ PbF2 — фтористый свинец Na3AlF6 — криолит
Видимая ZnS — сернистый цинк MgF2 — фтористый магиий
ик Sb2S3 — трехсернистая сурьма SrF2 — фтористый стронций
Те — теллур ЭЬгЭз+Те — смесь трехсернистой сурьмы и теллура
224
При выборе материала испарителя необходимо учитывать следующие требования:
1. Давление собственных паров материала испарителя при температуре испарения вещества слоев должно быть ничтожно мало.
2. Не должно возникать химического взаимодействия испарителя с испаряемым веществом.
3. Материалы испарителей должны обладать хорошей смачиваемостью поверхности испаряемым веществом.
4. Материал испарителя должен обладать высокой теплопроводностью.
Механической обработкой (давлением, навивкой) испарителю придают необходимый вид и форму. Для испарения таких веществ, как MgF2; SrF2; Na3AlF6 и формованного ZnS, используют формованные «лодочки», изготовленные из вольфрамовой ленты толщиной 0,03—0,05 и шириной 10 мм. Испарение Sb2S3; Те и смеси Te + Sb2S3 осуществляют из фарфорового тигля, нагреваемого вольфрамовой спиралью, выполненной в виде усеченного конуса и расположенной в верхней части тигля. Порошкообразный ZnS испаряют из кварцевых или корундовых тиглей. Подогревателем тигля служит вольфрамовая спираль из проволоки 0,6—1 мм. Спираль может располагаться по всей внутренней поверхности тигля или в верхней его части. Возможна замена вольфрамового испарителя на молибденовый. Фтористый свинец PbF2 испаряют из платиновых тиглей, так как вольфрамовые и молибденовые испарители при нагреве взаимодействуют с PbF2 и разрушаются.
Размер испарителей выбирают в зависимости от количества и толщины слоев данного вещества, наносимых за одну откачку вакуумной камеры. Испаритель наполняют таким количеством вещества, которое необходимо для проведения технологического процесса за одну откачку вакуумной камеры. Вторично нагреваемые до температур испарения вещества увеличивают поглощения в слоях за счет частичного разложения и окисления.
Подложки фильтров УФ, видимой и ИК-области спектра должны обладать максимальной прозрачностью в рабочем диапазоне фильтра; иметь максимальное поглощение вне рабочего спектрального диапазона фильтра с целью упрощения конструкции фильтра и уменьшения количества интерференционных систем, срезающих побочные максимумы пропускания; удовлетворять требованиям химической стойкости, влаго-, термостойкости и механической прочности. Подложки с высоким показателем преломления должны быть просветлены на рабочую область спектра для уменьшения потерь на отражение.
Подложки фильтров — это плоскопараллельные пластины круглой формы диаметром от 10 до 60 мм и толщиной 1,5—3,0 мм. Материал подложек: для фильтров УФ-области спектра — К.У-1, стекла, УФС1,2,6; для фильтров видимой области спектра — стекло К.8, кварцевое стекло КВ; для фильтров ИК-области спектра — различные марки цветных стекол, кварцевое стекло КИ, кристаллы NaF, LiF, CaF2, Ge, Si и др. Допустимые отклонения поверхностей
15-2421
225
подложек от плоскостности следующие: до 0 30 мм — Л/ = 3, ДN = = 0,5; свыше 0 30 мм — N = 5, AN=\. Допустимая клиновидность 0^3'. Чистота полированных поверхностей до 0 30 мм не хуже
IV класса, свыше 0 30 мм — не хуже V класса.
Подложки зеркал резонаторов лазеров — это плосковыпуклые, плосковогнутые или плоскопараллельные пластины диаметром 20—60 мм и толщиной 5—15 мм. В технически обоснованных случаях могут изготовляться подложки диаметром до 200 мм и толщиной до 30 мм. Материал подложек зеркал лазеров видимой и ближней ИК-области спектра — стекло К8, кварцевые стекла КВ, КИ. Допустимое качество изготовления поверхностей подложек до
0 50 мм N = 0,3, AN—0,1; 0 60 мм — N=0,5, AN=0,5. Непарал-лельность плоских поверхностей не более 10". Чистота поверхностей не хуже IV, V классов. В технически обоснованных случаях возможны более жесткие требования по качеству исполнения и чистоте поверхностей подложек.
