Введення
Інтерференційні фільтри, в силу можливої ??варіативності своїх спектральних характеристик, знаходять широке застосування в різних галузях науки і техніки. Для їх реалізації потрібні прозорі оптичні плівки з різними коефіцієнтами заломлення і мінімальним коефіцієнтом поглинання в необхідній області спектра. При синтезі багатошарових інтерференційних покриттів також необхідний облік дисперсії показників заломлення і поглинання плівкотвірних речовин. Однак оптичні властивості тонких плівок залежать від умов їх отримання і, як правило, відрізняються від відомих довідкових даних, наведених для монокристалів або масивних зразків. Існуючі в даний час дані по оптичних константам плівок недостатні.
Можливість варіювати не тільки товщину шару, але і його показник заломлення є додатковим ступенем свободи при проектуванні оптичних покриттів. У цьому сенсі отримання нових матеріалів і дослідження оптичних констант плівок на їх основі в сукупності зі створенням методів і засобів здобуття тонких плівок з цих матеріалів дозволяє і надалі вдосконалювати як технологію виготовлення інтерференційних покриттів, так і їх експлуатаційні, спектральні та економічні характеристики. Тому, пошук нових матеріалів, а також роботи з удосконалення технології одержання та дослідження тонких плівок і оптичних покриттів на їх основі є актуальною і досить перспективною, з позиції накопичення нових знань і досвіду, областю досліджень.
Унікальні властивості тонкоплівкових оптичних покриттів дозволяють формувати різноманітні спектральні характеристики фільтрів. Сучасні засоби відкачування, прецизійні системи контролю товщини, нові методи виготовлення і контролю оптичних плівок, дозволяють отримувати плівки тих матеріалів, які донедавна ще не були освоєні і дають можливість істотно розширити не тільки робочий спектральний діапазон одержуваних оптичних покриттів, але і безліч їх спектральних характеристик.
При реалізації на практиці багатошарових інтерференційних покриттів їх спектри пропускання (відбиття), через безліч причин, завжди відрізняються від розрахункових. Тому питання синтезу додаткових структур, які дозволяють скорегувати помилки, що виникають при виготовленні оптичних покриттів, шляхом додавання однієї чи декількох шарів поверх готового покриття, становлять безсумнівний практичний інтерес для конструкторів, що займаються проектуванням інтерференційних фільтрів. А дослідження впливу цих помилок на оптичні характеристики покриттів дозволяє судити про порівняльну стійкості декількох структур, що реалізують подібні спектральні характеристики. Проте ці питання слабко відбито у літературі.
У процесі виготовлення, поряд з оптичними та експлуатаційними властивостями, особлива увага приділяється рівномірності осаждаемого покриття по товщині, а при промисловому виробництві цей фактор стає найбільш актуальним. Можливість отримання однорідних по товщині покриттів на підкладках значній площі, а також реалізація за один технологічний цикл великої кількості дрібних оптичних деталей з ідентичними оптичними характеристиками істотно розширює область їх застосування і знижує собівартість.
1. Фізико-технологічні особливості електронно-променевого синтезу оптичних покриттів функціонального призначення
Впровадження оптичних приладів і методів дослідження в різні галузі науки і техніки призводить до необхідності створення багатошарових діелектричних, металодіелектричних систем з унікальними вимогами до їх властивостями. Це в першу чергу оптичні, фізико-механічні, хімічні та інші властивості. З оптичних властивостей слід згадати безперервно розширює спектральний діапазон роботи приладів, посилення вимог до променевої стійкості і міцності покриттів, поєднання можливості відображення (пропускання) і формування хвильового фронту відбитого (минулого) випромінювання. У деяких випадках потрібна робота покриттів зі сходяться або розходяться пучками, тобто посилюються вимоги до їх поляризаційним властивостям. Тому розумно розглянути окремі типи покриттів: просвітлюючі, дзеркальні, світло- і спектроделітельние, фільтруючі і поляризующие.
Особливим завданням є осадження покриттів на нестійких стеклах, кристалах і полімерах. Плівки, нанесені на преломляющие та відображають грані оптичних елементів дозволяють формувати необхідні, різноманітні, часто унікальні спектральні криві, які можуть бути реалізовані завдяки унікальній властивості тонкоплівкових систем. Цим унікальним властивістю є інтерференція світла в плівках, реалізована практично для всіх джерел світла, з причини малої довжини когерентності джерел випромінювання, необхідної для тонкошарових систем. Незначна маса і відносна простота реалізації (наприклад, шляхом термічного або електронно-променевого випаровування речовини у вакуумі, осадженн...
