Способ изготовления интерференционного оптического фильтра

(19) (1 51) С 02 В 5/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лении, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения стабильностиположения максимума полосы пропускания)максО,ОООЪфмакс г до герметизации, подложку с многослойным покрытием выдерживают принормальном атмосферном давлении стемпературой газовой среды (1-5) С,одновременно насыщая ее воздухом сотносительной влажностью (95-99)7в течение 2-3 ч. АЯЮ ГО1,сутмо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ОПТИЧЕСКОГО ФИЛЬТРАпутем нанесения на подложку в вакууме многослойного покрытия и последующей герметизации подложки с покрытием при нормальном атмосферном дав - смещение длины волны максимума полосы пропусканияЪмакс, 11492000 Изобретение относится к техноло"гии нанесения оптических тонкослойных покрытий и может быть использовано при производстве многослойныхфильтров, имеющих повышенные требования к сохранению оптических параметров во времени.Известны способы изготовленияинтерференционных оптических фильтров 1,Однако указанные способы не позволяют получать высокую степень стабилизации оптических характеристик,особенно для ультраузкополосныхФильтров с полушириной 89 -203,Наиболее близким к изобретениюявляется способ изготовления интерференционного оптического Фильтра,заключающийся в нанесении на ненагретую подложку в вакууме многослойного 20покрытия и последующей герметизацииподложки с покрытием, например, припомощи индиевой проволоки и клея 2,Недостаток известного способа заключается в том, что для фильтровна основе сернистого цинка и фторис.того магния, а также для конструкцийфильтра со средним слоем из вещества с низким показателем преломления изменение характеристик фильт- З 0ров, т,е, старение, начинается ужепри впуске в вакуумную камеру воздуха, Старение определяется сорбциейводы пористыми тонкими слоями диэлектрика, Величина сорбции паров 35воды слоями в данный момент временине является одинаковой у различныхучастков покрытия. Это приводит к,возникновению в фильтре хаотическирасположенных локальных зон, значения 9 мкоторых отличаются другот друга, В дальнейшем уже послегерметизации покрытия начинаетсяперераспределение сорбированной воды в покрытии, миграция ее от слоя 45к слою, что приводит к изменениюоптических характеристик фильтраза счет увеличения показателя преломления соответствующего слоя. Крометого, как правило, покрытия на основе криолита, фтористого магния идругих фторидов имеют в своей структуре поры в.вице мелких капилляров,в которые пары воды проникают очень медленно. Перераспределение паров воды 55при комнатной, температуре заканчивается на 4-5 сут. В ряде случаев, взависимости от структуры слоев, это процесс может затянуться и на более длительный срок, что при производстве покрытий недопустимо и в ряде случаев может привести к разрушению покрытия.Целью изобретения является повыше ние стабильности положения максимума полосы пропусканияф макс- щаааэсмакегде дЪ - смещение во времени длиныволны максимума полосыпропускания 3 максПоставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления интерференционного оптическогофильтра путем нанесения на подложку в вакууме многослойного покрытияи последующей герметизации подложкис покрытием при нормальном атмосферном давлении, до герметизации, подложку с многослойным покрытием выдерживают при нормальном атмосферном давлении с температурой газовойсреды (1-5) С, одновременно насыщаяее воздухом с относительной влажностью (95-99)7 в течение 2-3 ч.Исследования показывают, что приотемпературе 1-5 С сорбированная покрытием вода проникает в мельчайшиекапилхяры уже эа 2-3 ч и в дальнейшем смешение %ма уже не наблюдается. Причем даже нагрев до 70-80 Сне позволяет удалить воду из капилляров.В таблице приведены данные о зависимости смещения И ,- длины волны максимуму полосы пропускания вовремени от температуры при обработке фильтров парами воды для 15-слойного Фильтра второго порядка на основе сернистого цинка и фтористогомагния, приведены в таблице.Результаты исследования, приведен.ные в таблице показывают, что температура 1-5 С является оптимальной,отак как увеличение температуры приводит к неопределенному затягиваниюпроцесса проникновения паров воды впокрытие даже, если оно обрабатывается тем же количеством водяного пара. Уменьшение температуры ниже 1 Сонежелательно, так как при 0 С обраозуется лед, иней,Из таблицы видно, что при выбранной температуре среды, время старенияявляется минимальным. Затягивание жеф максЧерез3 ч, нм фф макеЧерез5 сут, нмсмакеЧерез1 ч,нм африкеЧерез10 ч, нм смакеЧерез4 ч, нм ф максЧерезсутки,Температура средыпри обработкевлажным воздухом(парами воды), СО 25 1-5 17 8-2 10 15 20 Комнатныеусловия (без обработки парамиводы) 22 Заказ 1 Поддвса анчпж .Тираж 526 4 Ю 8 су 2 ай ППП фПатевтВГОфОду я 3 е ПРОФ 3 1времени старения нежелательно, таккак может привести к разрушению покрытий.Таким образом, обработка фильтровпри пониженной температуре парамиводы позволяет быстро стабилизироватхарактеристики фильтров после герметизации,На фиг. 1 показано смещениеь 3во времени длины волны максимумаполосы пропускания, на фиг. 2 - изменение полуширины полосы пропускания 3 во времени, на фиг. 3 - изменение величины максимального пропускания Тмво времени,На кривых 13 и 5 показано изменение во времени основных оптическиххарактеристикь 3 р, ОЭ и Тсоответственно герметизированных интерференционных оптических фильтровбез предварительной обработки,При этом за счет перераспределения воды в пористых тонких слояхнаблюпается заметное изменение всех 149200основных характеристик укаэанногофильтра,На кривых 2, 4 и 6 приведено изменение во времени основных оптических хаРактеристик 63 ае39 и Табаке ь соответственно интерференционныхоптических фильтров, предварительнообработанных предлагаемым способом.При этом хорошо видно, что после 1 О герметизации наблюдается стабильность всех оптических характеристикинтерференционных фкпьтров. Использование предлагаемого способа изготовления интерференциоинЫхоптических фильтров обеспечиваетследующие преимущества: уменьшаетсянестабильность во времени оптическиххарактеристик фильтров, снижаютсятребования к герметизации покрытия,возрастает на порядок срок службы. многослойного покрытия. Снижаетсяприблизительно на ЗОХ брак при производстве фильтров,