Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время для линз, окон других элементов практически всех оптических приборов, Зотающих в Ж области спектра, используются просветляю-з покрытия (ПП). ШІ позволяют увеличить долю световой эргии, попадающую в оптическую систему, а также изба-гся от паразитных лучей, которые появляются вследствие ражения от элементов оптической системы. Подавляющая сть ИК приборов.работает в спектральных диапазонах с риною не более чем Х-2Х. Например, медицинское теплови-онное оборудование в основном работает в диапазоне от 5 до 5.5 мкм (от X до 1.6Л). Также на практике исполь-ются тепловизионные системы, функционирующие в диапазо-
от 8 до 14 мкм (от X до 1.75Л). Однако, существует льшое количество различных типов научно-исследователь-ого оборудования, работающего в более широких спек-альных диапазонах. Для оптических элементов такого обо-дования требуются широкополосные ПП, обеспечивающие осветление в диапазонах от Х-2Х до Х-бХ.
Вопросы технологии изготовления и синтеза таких ПП достаточно изучены. Для создания ПП перспективными явится пленкообразующие материалы на основе AS2Se3, AS2S3» F2, BaF2, GeTe, PbTe. Преимущество этих пленкообразующих териалов заключается в их прозрачности в среднем ИК апазоне спектра, хорошей адгезии и достаточной механи-ской прочности. Недостатком является отсутствие инфор-ции об оптических константах пленок этих материалов в роком спектральном диапазоне.
Цель работы заключается в разработке методики синте-широкополосных ПП для среднего ИК диапазона спектра, іторая позволила бы получать реализуемые на практике
покрытия с минимальным количеством слоев и используемых материалов и с шириной области просветления от X-ZX до X-6Я при минимальных затратах машинного времени. 'Для'достижения поставленной цели требовалось:
провести:анализ существующих методов синтеза покрытие и на основе методов, наиболее перспективных для синтеза ПП/ разработать методику синтеза широкополосных ПП, позволяющую находить конструкции реализуемых на практике ПП за разумное количество времени;
разработать методики исследования оптических констант
(ОК) пленкообразующих материалов в широком спектраль ном диапазоне;
провести исследования пленкообразующих материалов в диапазоне от 2 до 15 мкм;
синтезировать-, изготовить и исследовать ПП для наиболее часто используемых в средней ИК области материалов подложек.
Положения выносимые на зашиту:
-
Разработана методика синтеза широкополосных просвет-лящих покрытий для ИК области спектра на основе мето да эквивалентных слоев, позволяющая синтезировать реализуемые на практике ПП при минимальных затратах машинного времени.
-
Разработана методика определения оптических констант пленок в широкой области спектра по спектрам пропускания и отражения при наличии сильных полос поглощения.
-
Рассчитаны структуры равнотолщинных ПП для подложек из ZnSe, Si, Ge, которые могут быть использованы в качестве начальных приближений для синтеза реализуемых на практике ПП. На основе этих равнотолщинных ПП в качестве примера, синтезировано 4 0 двух- и
трехкомлонентных просветляющих покрытий С:шириной области просветления от Я-1.5Х до Х~6Х.
-
Синтезированы, изготовлены и исследованы широкополосные просветляющие покрытия для подложек из ZnSe, Si и Ge. .
-
Проведены спектрофотометрические исследования оптических констант пленок As2Se3f As2S3, PbF2/ BaF2, GeTe, PbTe, которые являются-перспективными пленкообразуга-
щими материалами для изготовления широкополосных ПП.
6. Составлены программы для реализации разработанных ме
тодик. Программы написаны на языке программирования
Turbo Pascal с использованием библиотеки Turbo
Proffessional. Преимущество программ заключается в том/ что они оснащены интерфейсом пользователя, который обеспечивает ввод и редактирование параметров методов, вывод результатов вычислений в графической и табличной форме. Научная новизна и практическая ценность работы заключается в:
разработке методики синтеза широкополосных ПП на основе теории' эквивалентных слоев, позволяющей сократить количество машинного времени, необходимого для поиска структуры ПП;
синтезе широкополосных ПП на основе пленок As2S3, As2Se3> PbTe, .GeTe., BaE2, PbF2 и -практической реализации некоторых из этих покрытий;
создании спектрофотометрических методик изучения ОК, основанных на численных методах и позволяющих исследовать в широком спектральном диапазоне пленки, спектры которых содержат сильные полосы поглощения;
исследовании оптических констант пленок As2S3, As2Se3,
PbTe, GeTe, BaF2, PbF2 в широком спектральном диапазоне;
Личный вклад автора. Основная часть теоретических и экспериментальных .исследований выполнена автором самостоятельно. Формулировка направлений исследований, обсуждение и интерпретация результатов проводились совместно с научным руководителем.
Апробация работы. Основзые результаты диссертационной работы докладывались на международных конференциях : "Прикладная оптика - 96" (Санкт-Петербург,1996 г.\ и "Оптика, стекло/лазер - 95" (Санкт-Петербург,1995) и отражены в 7 публикациях, список которых приведен.в конце автореферата.'
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложена .на 197 страницах машинописного текста, включая 60 рисунков и 25 таблиц. Список цитируемой:литературы содержит 89 библиографических ссылок.
