Расчет однослойного отражающего покрытия

 

 

Рисунок 1.1

Условия идеального отражающего слоя

n₂×h₂ = l₀ / 4,

n ₁<n ₂>n ₃ ,

n _п =n_в

n₂h₂ = λ₀/4 ,n₂h₂ = 560/4 = 140 нм

, где:

– n ₁ - показатель преломления окружающей среды;

– n ₂ -показатель преломления пленки;

– n ₃ - показатель преломления подложки;

– n _в – показатель преломления пленкообразующего

материала (с n высоким)

– h₂ - толщина просветляющего слоя;

– l₀ – заданная рабочая длина волны.

Из таблицы пленкообразующих материалов (приложение 1) выберем материал с наиболее близким к расчетному показателю преломления для заданной области спектра.

n ₂ = 1,94 - HfO₂ (Двуокись гафния)

Метод нанесения: ИЭ

Т_исп. = 277 ⁰ С

Т_подл. = 300 ⁰ С

l₁- l₂= l₁>0.24

Интегральный коэффициент отражения рассчитывается по формуле Френеля:

_min = = 0,1846 = 18,46%

 

Рассчитаем энергетический коэффициент отражения системы воздух – пленка – подложка R_1,3

= -0,319

=0,127

= -0,2

 

R_1,3 = |r_1,3|² = 0,04

где =

При l₀ = l ® =

На основе полученных данных составим таблицы 4.1 и 4.2 и построим график R_1,3 = f (b) (рис. 4.1) и R_1,3 = f (l) ( рис. 4.2 ).

 

Спектральная зависимость R_1,3 = f (b)

Таблица 4.1

n2h2		/4	/2	3 /4
				3/2	2
cos2		-1		-1
R1,3	0,04	0,184	0,04	0,184	0,04

 

b

Т13

Рисунок 4.1

 

Спектральная зависимость R_1,3 = f (l)

 

 

Таблица 4.2

1	0,79	0,66	/2	0,49	0,42	0,38
cos2	2,48	2,09	-1	1,54	1,34	1,2
R1,3	0,065	0,12	0,175	0,183	0,181	0,17

 

Рисунок 4.2

двухслойное отражающее покрытие

n₂h₂ = n₃h₃= λ₀/4 = 560/4 = 140 нм

 

n₂= n_в

n₃= n_н

 

Из таблицы пленкообразующих материалов (приложение 1) выберем материал с наиболее близким к расчетному показателю преломления для заданной области спектра.

n ₃ = 1,45 - SiO₂ (Двуокись кремния)

Метод нанесения: ИЭ

Т_исп. = 1730 ⁰ С

Т_подл. = 300 ⁰ С

l₁- l₂= 200 – 800 нм

Рассчитаем максимальный коэффициент отражения по формуле:

p_max= = 0,226 = 22,6%

Рассчитаем амплитудные и энергетический коэффициенты отражения системы воздух – плёнки – подложка:

 

= -0,2

где

R_1,3= |r_1,3|² = 0,04

=

При l₀ = l ® =

На основе полученных данных составим таблицы 4.1 и 4.2 и построим график R_1,4 = f (b) (рис. 4.1) и R_1,4 = f (l) ( рис. 4.2 ).

 

Спектральная зависимость R_1,4 = f (b)

Таблица 4.1

n4h4		/4	/2	3 /4
				3/2	2
cos2		-1		-1
R1,4	0,04	0,209	0,04	0,209	0,04

 

b

Т13

Рисунок 4.1

 

Спектральная зависимость R_1,4 = f (l)

 

 

Таблица 4.2

1	0,79	0,66	/2	0,49	0,42	0,38
cos2	2,48	2,09	-1	1,54	1,34	1,2
R1,4	0,063	0,123	0,196	0,208	0,204	0,189

 

Рисунок 4.2

 

Трехслойное отражающее покрытие

 

n₂h₂ = n₃h₃= n₄h₄ =λ₀/4 = 560/4 = 140 нм

n₂= n_в

n₃= n_н

n₄= n_в

 

Из таблицы пленкообразующих материалов (приложение 1) выберем материал с наиболее близким к расчетному показателю преломления для заданной области спектра.

n ₄ = 1,94 - HfO₂ (Двуокись гафния)

Метод нанесения: ИЭ

Т_исп. = 277 ⁰ С

Т_подл. = 300 ⁰ С

l₁- l₂= l₁>0.24

 

Рассчитаем максимальный коэффициент отражения по формуле:

= 0,0625 = 6,25%

Рассчитаем амплитудные и энергетический коэффициенты отражения системы воздух – плёнки – подложка:

 

= -0,2

где

R_1,3= |r_1,3|² = 0,04

=

При l₀ = l ® =

На основе полученных данных составим таблицы 4.1 и 4.2 и построим график R_1,5 = f (b) (рис. 4.1) и R_1,5 = f (l) ( рис. 4.2 ).

 

Спектральная зависимость R_1,5 = f (b)

Таблица 4.1

n4h4		/4	/2	3 /4
				3/2	2
cos2		-1		-1
R1,5	0,04	0,4	0,04	0,4	0,04

 

b

Т13

Рисунок 4.1

 

Спектральная зависимость R_1,5 = f (l)

 

 

Таблица 4.2

1	0,79	0,66	/2	0,49	0,42	0,38
cos2	2,48	2,09	-1	1,54	1,34	1,2
R1,5	0,053	0,145	0,094	0,046	0,060	0,121

 

Рисунок 4.2