2. Условные обозначения оптических покрытий.

Условные обозначения оптических покрытий на чертежах по ОСТ3–1901–85 и по ОСТ 3 – 854 – 88 приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Тип покрытия	Условное графическое обозначение на чертежах
Просветляющие
Зеркальные Внешние – внутренние
Фильтрующие А) нейтральные Б) интерференционные 1) отрезающие – блокирующие коротковолновые – блокирующие длинноволновые 2) узкополосные 3) полосовые специальные
Светоделительные
Токопроводящие
Защитные
Поляризующие

2. Спектральные характеристики просветляющих и фильтрующих покрытий.

Характеристики просветляющих покрытий оцениваются по спектральным кривым отражения. На рисунке 1.1( а , б, в) представлены различные варианты спектральных кривых.

ρ , %

ρ _λ0

λ₁ λ₀ λ₂ λ, нм

Рис. 1.1 (а) V – образная спектральная характеристика одно –

или двух – слойного просветляющего покрытия.

ρ , %

ρ _{0 ,5}

ρ_λ0

ρ _ост

λ₁ λ₀ λ₂ λ, нм

Рис. 1.1 (б) W – образная спектральная характеристика 3 – х слойного просветляющего покрытия

ρ , %

ρ_{0 ,5}

ρ_ост

λ₁ λ₀ λ₂ λ, нм

Рис. 1.1. (в) П – образная спектральная характеристика многослойного просветляющего покрытия

τ , %

λ₁ λ₂ λ, нм

Рис. 1.2 Спектральная характеристика нейтрального фильтра.

Просветляющие покрытия характеризуют следующими основными параметрами:

• (λ₁ – λ₂ )– рабочий диапазон длин волн;

• λ₀ – рабочая длина волны;

• ρ_0,5 – коэффициент отражения равным полпроцента (0,5%);

• ρ_ост – остаточный коэффициент отражения.

На рисунке 1.1.(а) изображена V – образная кривая, у которой ρ_λ0= ρ_ост =ρ_min. Такая спектральная кривая достигается путём нанесение на оптическую деталь одного – или двухслойного покрытия (редко при нанесении трёхслойного покрытия).

На рисунке 1.1 (б) изображена W – образная кривая, которая достигается путём нанесения на подложку двухслойного или трёхслойного покрытия.

На рисунке 1.1 (в) изображена П – образная кривая, у которой ρ_ост = ρ_min. Такая спектральная кривая достигается путём нанесения на оптическую деталь покрытия с числом слоёв m > 3.

Фильтрующие оптические покрытия.

Спектральная характеристика нейтрального фильтра представлена на рисунке 1.2.

Нейтральные фильтры характеризуют следующими основными параметрами:

• (λ₁ – λ₂ )– рабочий диапазон длин волн;

• τ – коэффициент пропускания в рабочем диапазоне;

• D – плотность фильтра

D = – lg τ. (1.1)

Отрезающие (блокирующие) коротковолновые и длинноволновые фильтры характеризуют следующими основными параметрами (рис. 1.3 а, б):

• рабочий спектральный диапазон – (λ_к – λ_д ), где λ_к и λ_д – соответственно коротковолновая и длинноволновая границы рабочего спектрального

τ%

8 0

70

6 0

50

40

τ _ср

30

20

1 0

0

λ_кф λ _кп τ_кф λ_дф λ^к_гр λ_к λ_д λ, мкм

Рис.1.3 (а) Спектральная характеристика коротковолнового отрезающего (блокирующего) фильтра

τ,%

8 0

70

6 0

50

40 τ_ср

30

20

1 0

0

λ_к λ_д λ^д_грλ_кф τ_дф λ_дп λ_дф λ, мкм

Рис.1.3 (б) Спектральная характеристика длинноволнового отрезающего (блокирующего) фильтра

τ ,%

8 0

70

60

50

4 0 Δλ _0,5 τ_max

30

20 0,5τ_max

1 0

0 ,1τ_max Δλ _0,1

0

λ¹_кф λ_кп τ _кф λ¹_дф λ^к_0,5 λ_max λ^д_0,5 λ²_кф τ _дф λ_дп λ²_дф λ , мкм

Рис. 1.3 (в) Спектральная характеристика узкополосного фильтра

τ , %

90

8 0

70

60 τ_max

50

Δλ _0,5 τ_ср 0,8τ_ср

4 0

30

20 0,5τ_ср

1 0

0 ,1τ_ср Δλ _0,1

0

λ¹_кф λ_кп τ _кф λ¹_дф λ^к_0,5 λ^к_0,8 λ_ср λ^д_0,8 λ^д_0,5 λ²_кф τ _дф λ_дф λ²_дф λ , мкм

Рис. 1.3 (г) Спектральная характеристика полосового фильтра

диапазона, определяемые согласно требованиям технического задания (или чертежа), при этом λ_к (или λ_д) должна быть больше (или меньше) или равна значениям длины волны на коротковолновой (или длинноволновой) границе пропускания, соответствующей значению коэффициента пропускания 60% или 0,8 τ_ср при τ_ср не менее 60%;

• среднее значение коэффициента пропускания в рабочем спектральном диапазоне – τ_ср, определяемое как среднее арифметическое значение коэффициента пропускания в диапазоне (λ_к – λ_д );

• коротковолновая (или длинноволновая) граница пропускания – λ^к_гр ( или λ^д_гр) (мкм, нм), определяемая как значение длины волны, соответствующей значению коэффициента пропускания τ = 10% на коротковолновом (или длинноволновом) фронте рабочего спектрального диапазона;

• крутизна коротковолновой (или длинноволновой) границы пропускания – К_р, определяемая значением отношения λ^к_гр (или λ^д_гр) к значению длины волны, приходящейся на коротковолновую (или длинноволновую) границу пропускания, для которой значение коэффициента пропускания составляет 60% или 0,8 τ_ср при τ_ср менее 60%

λ^к_гр

К_р = ——— (1.2);

λ^к

• коэффициент пропускания в заданной коротковолновой (или длинноволновой) области подавления (блокировки) мешающего излучения (λ_кф – λ_дф)(фон) – τ_кф (или τ_дф), при этом требования к значению τ_кф (или τ_дф)должны быть заданы в виде предельно допускаемого среднего арифметического значения τ в диапазоне (λ_кф – λ_дф).

Элементарные блокирующие коротковолновые и длинноволновые фильтры характеризуют также параметром λ_кп,(или λ_дп) определяемым как значение длины волны, соответствующей значению τ = 10% и приходящейся на длинноволновый (или коротковолновый) фронт коротковолновой (или длинноволновый) полосы пропускания.

Узкополосные фильтры характеризуют следующими основными параметрами (рис.1.3 в):

• длина волны, соответствующая максимальному значению коэффициента пропускания в рабочей полосе пропускания – λ_max;

• значение коэффициента пропускания в максимуме – τ_max ;

• спектральная ширина рабочей полосы пропуская на уровне

τ = 0,5τ_max –Δλ_0,5 (полуширина рабочей полосы пропускания);

• спектральная ширина рабочей полосы пропускания на уровне

τ = 0,1τ_max – Δλ_0,1 ;

• значение коэффициента пропускания в заданных нерабочих коротковолновом (λ¹_кф – λ¹_дф) и длинноволновом (λ²_кф – λ²_дф) участка спектра – τ_кф и τ_дф, при этом требования к значениям τ_кф и τ_дф должны быть заданы в виде предельно допустимых средних арифметических значений в соответствующих участках спектра.

Полосовые фильтры характеризуют следующими основными параметрами (рис.1.3г):

• длина волны рабочей полосы пропускания λ_ср, определяемая как

λ_ср = (λ_0,5^к + +λ_0,5^д )/2, где λ_0,5^к и λ_0,5^д – длины волн, соответствующие значениям

τ = 0,5τ_max (τ_max – максимальное значение коэффициента пропускания в рабочей полосе пропускания ) на коротко – и длинноволновой границах рабочей полосы;

• среднее значение коэффициента пропускания в рабочей полосе пропускания – τ_ср , определяемое как среднее арифметическое значение коэффициента пропускания в диапазоне длин волн λ_0,8^к и λ_0,8^д соответствующим значениям τ = 0,8τ_max на коротко – и длинноволновой границах рабочей полосы;

• параметры Δ λ_0,5, λ_0,1, τ_кф, τ_дф, а также λ_кп и λ_дп, определяемые аналогично узкополосным фильтрам.