Нагрев подложек до фиксированной температуры

Нагрев подложек до фиксированной Т_подл=300⁰С, происходит в высоком вакууме при одновременном вращении подложкодержателя. При этом с поверхности оптических деталей удаляются пары воды и молекулы легких газов. Время нагрева 5–15 минут.

 

050 Нанесение оптического покрытия начинают после обезгаживания пленкообразующих материалов при закрытой заслонке. Для этого материал нагревают до температуры на 100 ⁰С ниже, чем Т_исп. В процессе прогрева давление вакуумной камеры повышается, а потом понижается до Р = 10^-3 Па. Обезгаживание считается законченным, когда давление восстанавливается до первоначального значения. Далее включают фотометр, выводят нагреватель или ЭЛИ на режим испарения, открывают заслонку и проводят испарение материала, фиксируя параметры испарителя или ЭП. Контроль за нанесением испарителя ведут по фотометру, используя фотометрический метод контроля. При нанесении просветляющих покрытий метод контроля на пропускание раздельный, так как m ≥ 3, и экстремальный.

 

051 Нанесение оптического покрытия PbF ₂

ИЭ

р=10^-3 Па

Т_исп = 855 °С

Т_подл=300 °С

U=6 кВ

I_н=10 –12 А

I_эм=20 – 40 мА

 

052 Нанесение оптического покрытия CeF ₃

ИЭ

р=10^-3 Па

Т_исп = 1460 °С

Т_подл=300 °С

U=6 кВ

I_н=10 –12 А

I_эм=20 – 40 мА

053 Нанесение оптического покрытия MgF ₂

ИЭ

р=10^-3 Па

Т_исп = 1263 °С

Т_подл=300 °С

U=6 кВ

I_н=10 –12 А

I_эм=20 – 40 мА

 

 

Разгерметизация вакуумной, камеры выгрузка готовых изделий

После окончания процесса нанесения выключается нагрев подложек и вращение подложкодержателя. При снижении Т_подл до 50°С камера отсекается высоковакуумным затвором от высоковакуумной системы откачки, производится напуск воздуха, открывается вакуумная камера и производится выгрузка оптических деталей в специальную кассету.

Контроль оптических параметров покрытий

В связи с проведением группового технологического процесса нанесения покрытий на контроль попадают от 2 до 3 штук из партии, проверяют параметры  и  на фотометре СФ-8 или СФ-4 и сравнивают полученные характеристики с расчетными. Определяют группу механической прочности на установке СД-500.

Построим графики зависимости от разности фаз:

 

Калибровка = 500

Экстремум №1 = 9304

Экстремум №2 = 9304

Экстремум №3 = 10397

Рис 1.15

 

Таблица 1.13

№ свидетеля	, нм	Фазовая толщина
1	467 467 467	1, 57641 3, 17339 1, 57079

Задание 2

Для данной марки оптического материала произвести расчет однослойного, двухслойного и многослойного отражающего покрытия с максимальным коэффициентом отражения для данной длины волны l ₀ .

Подобрать оптические толщины и материалы напыляемых покрытий, а также методы их нанесения.

Варьируя оптической толщиной пленки в заданном интервале длин волн, построить спектральные зависимости коэффициента отражения R=f( b ), R=f( l ).

Для оптимальной конструкции покрытия составить технологическую карту его нанесения.

Исходные данные для варианта №9

 

Материал: стекло БК13 ГОСТ 3514-92;

Химическая устойчивость к пятнающим реагентам – III;

Устойчивость к влажной атмосфере – А;

n_e = 1, 5617.

Отражающие покрытия:

Однослойное: λ ₀/4;

Двухслойное: λ ₀/4– λ ₀/4;

Многослойное: 4^х– λ ₀/4;

λ ₀=480 20 нм;

λ ₁–λ ₂=400–1200 нм;

 

 

Расчет отражающих покрытий

Однослойное отражающее покрытие

Рис. 2.1

 

 

 

(2.1)

 

 

Из таблицы пленкообразующих материалов выбираем материал с максимальным показателем преломления для заданного диапазона          λ ₁–λ ₂=400–1200 нм.

 

 

Таблица 2.1

Пленкообразующий материал	Температура tпл/tус, °С	Методы нанесения	Показатель преломления	Область спектра λ 1–λ 2, мкм
Диоксид титана TiO2	1640 –	ИЭ	2, 4	0, 35–12

 

 

 

Максимальный коэффициент отражения определяем по формуле (2.2):

 

(2.2)

 

 

 

Для определения амплитудных и энергетических коэффициентов отражения системы воздух – пленка – подложка используем формулы:

 

	(2.3)
	(2.4)
	(2.5)
	(2.6)
	(2.7)

 

где r_{i , i +1} – амплитудный коэффициент отражения на границе раздела двух сред с индексами i и i+1;

n_ih_i – толщина i-го слоя покрытия;

β – угол сдвига фаз;

r_{i , j} – амплитудный коэффициент отражения системы между i и j средами;

R _{1, j}– энергетический коэффициент отражения системы из i сред;

T _{1, j}– энергетический коэффициент пропускания системы из i сред;

 

 

 

 

 

Для построения спектральной характеристики R _{1, 3} = f ( β ) и R _{1, 3} = f ( λ ) составим таблицы 1.2 и 1.3:

 

Таблица 2.2

	0	λ 0/4	λ 0/2	3λ 0/4	λ 0
	0	π /2	π	3π /2	2π
	1	-1	1	-1	1
	-0, 219	-0, 573	-0, 219	-0, 573	-0, 219
	0, 048	0, 329	0, 048	0, 329	0, 048
	0, 952	0, 9902	0, 952	0, 99	0, 952

 

Рис. 2.2

Таблица 2.3

λ, нм	400	480	500	600	700	800	900	1000	1100	1200
	1, 885	1, 57	1, 508	1, 257	1, 077	0, 942	0, 838	0, 754	0, 685	0, 628
	-0, 809	-1	-0, 992	-0, 809	-0, 551	-0, 309	-0, 105	0, 063	0, 199	0, 309
	-0, 545	-0, 573	-0, 572	-0, 545	-0, 504	-0, 465	-0, 43	-0, 401	-0, 376	-0, 356
	0, 297	0, 328	0, 327	0, 297	0, 254	0, 216	0, 185	0, 161	0, 142	0, 127
	0, 703	0, 672	0, 673	0, 703	0, 846	0, 784	0, 815	0, 849	0, 858	0, 873

 

 

Рис 2.3

 

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: