Способ изготовления дифракционных решеток

Союз Советских Социал истицеских Республик."авета Министрав ССС ва делам изоаретений и открытий(54) С Б ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИфРАКЦИОННЫХ РЕШЕТО 25 Изобретение относится к технологии изготовления оптических элементов.Известны способы изготовления дифракционных решеток путем нанесения алюминия на полированную подложку из стекла термическим испарением и последующего нарезания штрихов. Для увеличения прочности сцепления слоя металла со стеклянной подложкой на подложку предварительно наносят подслой из вещества, относительно прочно сцепляющегося с материалом подложки, например хрома (1, 2) или титана (3),Недостатком этого способа является неудовлетворительная прочность сцепления алюминия со стеклянной подложкой, которая приводит к тому, что при нарезании штрихов решеток при давлении на алмазный резец до 300 - 400 кг/мме слой алюминия от подложки отслаивается, что приводит к частому браку решеток, Кроме того, нанесение подслоя хрома - операция трудоемкая, не всегда обеспечивающая требуемую прочность сцепления слоя алюминия с подложкой. Она осуществляется в два этапа. Сначала на подложку наносят первый слой хрома в вакууме и последующей чисткой проверяют качество подслоя хрома. Затем наносят также второй слой подслоя хрома в вакууме. Подслой же титана, полученный термическим испарением в вакууме, является достаточно вязким материалом. Даже незначительные капли (орызги) титана, полученные в процессе его испарения, прц царезании штрихов решетки прилипают к алмазному резцу и вызь.ваот порчу всех последую щих штрцхов ц всей решетки в целом.Для увеличения прочности сцепления слояметалла со стеклянной подложкой по предлагаемому способу изготовления дцфракционных решеток путем нанесения на стеклянную 0 подложку металла термическим испарением ввакууме и последующего формирования штрихов в слое металла, поверхностный слой подложки перед термическим испарением в вакууме на нее металла бомбардируют быстрыми 5 ионами того же металла.Бомбардировка ионами металла (алюминия) обеспечивает получение в поверхностном слое подложки цз стекла пленки алюминия.Эта пленка настолько прочно соединена с 0 подложкой цз стекла, что ее можно удалитьс поверхности подложки только гплцфовкой ц полировкой. Последующее нанесение алюминия позволяет создать монолитный слой, очень прочно связанный со стеклянной подложкой.Дифракццонные рсшеткц по предложенномуспособу изготавливают в следу 1 ощсй последовательности.Полированную поверхность подложки решетки из стекла бомбардируют на ионном ус корителе оыстрымц ионами того же металла,5 вг 922 Составитель В, ВанторинТехред 3. Тараненко Редактор С. Хейфиц Корректор А. Степанова Заказ 1613/1 Изд Мо 551 Тираж 633 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 например алюминия, что и последующий слой металла алюминия, в котором формируют штрихи решеток. При этом в поверхностном слое стекла подложки образуется слой металла, настолько прочно связанный с подложкой, что его можно удалить с подложки только повторной шлифовкой и полировкой поверхностного слоя стеклянной подложки,Затем на поверхность стеклянной подложки наносят термическим испарением в вакууме слой металла (алюминия) толщиной, необходимой для нанесения штрихов дифракционной решетки.В слое алюминия формируют штрихи решетки с помощью прецизионных алм азных резцов на специальных делительных машинах путем пластической деформации в случае большого числа штрихов на 1 мм и вырезанием с пластической деформацией в случае малого числа штрихов на 1 мм.П р и м е р. Проводили изготовление дифракционных решеток на слоях алюминия. Слои алюминия толщиной порядка 1 мкм наносили на полированную подложку из стекла, в поверхностном слое (глубина 100,0 нм) которой бомбардировкой быстрыми ионами алюминия (100 кэВ) был внедрен алюминий на ионном ускорителе ИЛУ-З,В результате получились монолитные слои алюминия, прочно соединенные со стеклянной подложкой. Не наблюдалось отделения слоя алюминия от стеклянной подложки в процессе формирования в нем штрихов решеток. Таким образом, изготовленная решетка была защищена оксидной пленкой путем оксидирования,решетки известным способом в электролите, например 0,5% раствора двухзамещенного фосфорно-кислого аммония. В результате на поверхности решетки была получена прочная 5 (О - 1 группа прочности) оксидная пленка, которая допускала многократную чистку поверхности решетки ватой со спиртом, ультразвуковую чистку поверхности решетки в жестком режиме, а также многократное полирование.10 При этом не наблюдалось отслаивание слояалюминия от поверхности стеклянной подложки и ухудшение внешнего вида решеток. Формула изобретения 15Способ изготовления дифракционных решеток путем нанесения на полированную подложку из стекла слоя металла термическим испарением в вакууме и последующего формирова ния штрихов в слое металла, отличающийс я тем, что, с целью увеличения прочности сцепления слоя металла со стеклянной подложкой, поверхностный слой подложки перед термическим испарением на нее металла бом бардируют ионами того же металла с энергией, превышающей 1 кэВ. Источники ниформации, принятые во внимание при экспертизе:30 1. Журнал Оптико-механическая промышленность3, 1957, с. 47,2. Журнал Оптико-механическая промышленность4, 1957, с. 56, 195.3. Авторское свидетельство239745, кл.35 б 02 В 5/18, 1969 (прототип).