Синтез широкополосных спектро- и светоделительных покрытий для ИК-диапазона спектра

• Автор: Хонинева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ и синтез интерференционных
покрытий
Введение
1.1 .Обзор методов анализа и синтеза интерференционных покрытий
1.2.Теория расчета спектральных характеристик тонкопленочных покрытий
1.3. Программа для анализа и синтеза интерференционных покрытий
1.4. Методика синтеза интерференционных покрытий
1.5. Сравнительный анализ результатов синтеза
покрытий, полученных разными методами
Заключение
ГЛАВА 2. Исследование оптических констант тонких пленок
и создание базы данных
Введение
2.1. Методы исследования оптических констант
2.2. Исследование ОК пленок фторидов и халькогенидов на основе сульфидов и селенидов
2.3. Исследование ОК пленок из теллуридов свинца
и германия
2.4.Исследование оптических свойств легированных пленок фторида бария
2.5. База данных по оптическим пленкам
Заключение
ГЛАВА 3. Разработка и исследование широкополосных
покрытий различного назначения
Введение
3.1. Технология изготовления оптических пленок
и покрытий
3.2. Широкополосные светоделительные покрытия
для ИК-диапазона спектра
3.3. Широкополосные спектроделительные покрытия
3.4. Спектроделительные покрытия для разделения
видимого и ИК-излучений Не-№ и С02-лазеров
Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Спектро и светоделительные покрытия успешно используются в оптическом приборостроении, лазерной физике, аппаратуре для космических исследований, фурье-спектроскопии и других областях науки и техники. Исключительные возможности в отношении формирования требуемых спектральных кривых, незначительная масса и относительная простота реализации, обусловили их широкое применение. Однако, вопросы теории синтеза и технологии изготовления таких покрытий на современном уровне развития недостаточно изучены и разработаны. В частности, в литературе практически отсутствует обсуждение универсальных методов синтеза покрытий в широком диапазоне спектра с использованием возможностей персональных ЭВМ последнего поколения.
Для реализации широкополосных интерференционных покрытий (ИП) в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра требуются прозрачные оптические пленки с различными коэффициентами преломления и малым поглощением в указанной области спектра. Известно, что халькогенидные пленки на основе сульфидов, селенидов и теллуридов являются перспективными пленкообразующими материалами для изготовления широкополосных ИП различного назначения. Несмотря на хорошие эксплуатационные характеристики и малые оптические потери, многие из них не получили должного распространения. Одной из причин этого является отсутствие данных по оптическим константам (ОК) пленок этих веществ, которые сильно зависят от способа и условий изготовления и отличаются от ОК исходных монокристаллов. Необходимость учета дисперсии показателей преломления и коэффициентов поглощения пленкообразующих веществ при синтезе многослойных ИП приводит к

Задаваемыми параметрами являются: спектральный интервал, число слоев, значения показателей преломления и оптических толщин слоев, диапазон перебора значений показателей преломления и оптических толщин слоев, величину шага поиска. Расчет спектров ведется как для нормального, так и для наклонного падения излучения, причем в случае наклонного падения излучение может быть любой поляризации.
Для преодоления проблем, связанных с выбором первого приближения структуры покрытия и его оптимизацией, в программе предусмотрено поэтапное (или выборочное) выполнение двух поисковых алгоритмов:
- случайного перебора с переменным шагом поиска, когда генерируются случайные значения показателя преломления и толщины каждого слоя и вычисляется отклонение от эталонного спектра. В случае минимального отклонения значения показателей преломления и толщины сохраняются. В качестве отклонения используется сумма модулей относительных отклонений значений отражения или пропускания от заданных в каждой точке спектра. Относительные отклонения в каждой точке умножаются на весовые множители, задаваемые пользователем,
- квадратичной аппроксимации Пауэлла, при использовании которого начальным приближением может служить найденная первым методом структура. В общем случае данный метод применяется для уточнения полученного результата и для уменьшения времени поиска окончательной структуры покрытия.
На определенном этапе синтеза предусмотрена возможность замены отдельных слоев с показателями преломления, для которых не найдены пленкообразующие материалы, на эквивалентные трехслойные симметричные системы, состоящие из реальных веществ [31, 32, 43,44].
На заключительный этапе конструирования покрытий с заданными характеристиками на компьютере, который связан с анализом