Патент на изобретение №2382388
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) НЕОТРАЖАЮЩИЙ НЕЙТРАЛЬНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР
(57) Реферат:
Неотражающий нейтральный оптический фильтр, включающий прозрачную в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложку и расположенные на подложке последовательно частично пропускающий свет слой титана и антиотражающий слой диоксида титана. Геометрическая толщина слоя диоксида титана 0,04-0,045 мкм, а геометрическая толщина слоя титана составляет 0,014-0,018 мкм. Технический результат – увеличение спектрального коэффициента пропускания неотражающего нейтрального оптического фильтра.2 ил.
Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к элементам оптико-электронных систем, которые могут быть использованы для равномерного ослабления падающего излучения при высокой разнице спектрального отражения со стороны подложки и со стороны покрытия. Это необходимо для изготовления несимметричного зеркала, у которого величина коэффициента отражения со стороны подложки и со стороны покрытия различна. Таким образом достигается эффект непрозрачности неотражающего нейтрального оптического фильтра, когда коэффициент отражения превышает коэффициент пропускания в одном направлении, и прозрачности – в обратном. Известен неотражающий нейтральный оптический фильтр с величиной коэффициента пропускания около 10%, состоящий из стеклянного экрана, с одной стороны которого нанесен слой из титана толщиной, равной 50 Å, и диэлектрический слой поверх него из оксида алюминия с показателем преломления, равным 1,62, и оптической толщиной, равной четверти длины волны от 0,45 мкм, на другую сторону которого нанесен слой титана толщиной, равной 30 Основными недостатками предложенного неотражающего нейтрального оптического фильтра являются: – невысокий коэффициент отражения и со стороны подложки и со стороны покрытия, – невысокий коэффициент пропускания, равный 10%, – необходимость нанесения трех слоев, – нанесение оптических слоев на две поверхности, что удлиняет технологический процесс изготовления неотражающего нейтрального оптического фильтра. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является неотражающий нейтральный оптический фильтр, состоящий из подложки, прозрачной в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм, расположенного на подложке частично пропускающего свет слое титана и антиотражающего свет слое поверх него. Причем антиотражающий слой выполнен из оксида титана TiOx, при 1 Основным недостатком предложенного неотражающего нейтрального оптического фильтра является недостаточно высокий коэффициент пропускания, равный 10%. Технической задачей изобретения является увеличение спектрального коэффициента пропускания неотражающего нейтрального оптического фильтра. Поставленная задача решается разработкой неотражающего нейтрального оптического фильтра, включающего прозрачную в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложку и расположенные на подложке последовательно частично пропускающий свет слой титана и антиотражающий свет слой оксида титана геометрической толщины 0,04-0,045 мкм, в котором антиотражающий свет слой выполнен из диоксида титана ТiO2, а геометрическая толщина слоя титана составляет 0,014 – 0,018 мкм. Решение технической задачи позволяет увеличить коэффициент пропускания с 10% до 28-31%. Фиг.1 схематически представляет в разрезе неотражающий нейтральный оптический фильтр. Неотражающий нейтральный оптический фильтр состоит из прозрачной в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложки 1, частично пропускающего свет слоя титана 2 геометрической толщины 0,014-0,018 мкм, расположенного на подложке 1, и антиотражающего свет слоя 3 поверх него из оксида титана TiO2 геометрической толщины 0,04-0,045 мкм. Фиг.2 показывает спектральные коэффициенты отражения со стороны покрытия и подложки предлагаемого неотражающего нейтрального оптического фильтра (кривые 4 и 5 соответственно). Заявляемый неотражающий нейтральный оптический фильтр имеет коэффициент отражения со стороны покрытия 2,5%, а со стороны подложки – 45% при коэффициенте пропускания равным 28-31%. ост=6,6·10-3 Па. Затем осуществляется напуск аргона до давления Р=0,26 Па. Подложку закрывают заслонкой и зажигают разряд на магнетроне с титановой мишенью. Происходит удаление оксидной пленки с поверхности мишени в течение 5 минут горения разряда. Заслонку убирают и происходит напыление отражающего покрытия из титана до геометрической толщины 0,04-0,045 мкм. При нанесении антиотражающего свет слоя из оксида титана подложку предварительно нагревают до Т=200-250°С для улучшения эксплуатационных характеристик, повышения плотности покрытий, уменьшения их пористости и увеличения механической прочности. Напыление слоя проводят в атмосфере смеси газов Аr и O2 при давлении Р=0,26 Па. На транспортном участке и на поверхности подложек происходит окисление атомов материала мишеней и на подложке формируется покрытие из оксида титана. Контроль толщины напыляемых пленок ведут системой фотометрического контроля, состоящей из источника света со стабилизированным источником питания, модулятора (f=400 Гц), узкополосного светофильтра Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения: Пример 1. Неотражающий нейтральный оптический фильтр, включающий прозрачную в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложку и расположенные на подложке последовательно частично пропускающий свет слой титана геометрической толщиной 0,014 мкм и антиотражающий свет слой диоксида титана TiO2 геометрической толщиной 0,04 мкм, имеет коэффициент отражения со стороны покрытия 3%, а со стороны подложки – 43% при коэффициенте пропускания равном 31%. Пример 2. Неотражающий нейтральный оптический фильтр, включающий прозрачную в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложку и расположенные на подложке последовательно частично пропускающий свет слой титана геометрической толщиной 0,016 мкм и антиотражающий свет слой диоксида титана ТiO2 геометрической толщиной 0,043 мкм, имеет коэффициент отражения со стороны покрытия 2,5%, а со стороны подложки – 45% при коэффициенте пропускания равном 30%. Пример 3. Неотражающий нейтральный оптический фильтр, включающий прозрачную в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложку и расположенные на подложке последовательно частично пропускающий свет слой титана геометрической толщиной 0,018 мкм и антиотражающий свет слой диоксида титана ТiO2 геометрической толщиной 0,045 мкм, имеет коэффициент отражения со стороны покрытия 3,5%, а со стороны подложки – 45% при коэффициенте пропускания равным 28%. Таким образом, как видно из примеров, интегральный коэффициент отражения полученного неотражающего нейтрального оптического фильтра со стороны подложки имеет величину 45%, а со стороны покрытий – 3% при коэффициенте пропускания около 30%. Таким образом достигается эффект непрозрачности неотражающего нейтрального оптического фильтра в одном направлении, когда коэффициент отражения превышает коэффициент пропускания, и прозрачности – в обратном.
Формула изобретения
Неотражающий нейтральный оптический фильтр, включающий прозрачную в спектральном диапазоне 0,4-0,7 мкм подложку и расположенные на подложке последовательно частично пропускающий свет слой титана и антиотражающий свет слой оксида титана геометрической толщины 0,04-0,045 мкм, отличающийся тем, что антиотражающий свет слой выполнен из диоксида титана TiO2, а геометрическая толщина слоя титана составляет 0,014-0,018 мкм.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
, см, П.П.Яковлев. Антибликовые покрытия для защитных экранов дисплеев. Оптический журнал, т.65, 
3, 1998, с.83-84.
=500 нм, кремниевого фотоприемника, резонансного усилителя и регистрирующего прибора (Щ-1413). Оптические толщины наносимых слоев контролируют по контрольному образцу, расположенному в плоскости рабочих изделий по изменению отражения. В точках экстремума нанесение каждого слоя прекращают.
