CS254894B1

CS254894B1 - Method of manufacturing interference monochrome filters

Info

Publication number: CS254894B1
Application number: CS857495A
Authority: CS
Inventors: Jiri Jankuj; Jan Doubek; Petr Mlcoch
Original assignee: Jiri Jankuj; Jan Doubek; Petr Mlcoch
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS749585A1

Abstract

Řešení se týká způsobu výroby interferenčních monochromatických filtrů, obsahujících separační dielektrické vrstvy o optické tlouštce \/2 nebo jejím násobku v soustavě λ/A vrstev. Napařování jednotlivých vrstev optické tlouštky 4 se provádí na jeden krystal a napařování \/2 vrstev nebo jejich násobků se provádí jiným krystalem, který je uložen předem v krystalové měřicí hlavě, načež je nastaven do pracovní polohy. Po provedení operace se pokračuje v napařování λ/4 vrstev na původním krystalu.The present invention relates to a method for producing interference monochromatic filters comprising separating dielectric layers having an optical thickness of 2/2 or a multiple thereof in a set of λ / A layers. The vapor deposition of the individual layers of optical thickness 4 is carried out on one crystal and the vapor deposition of the layers or their multiples is carried out by another crystal which is pre-positioned in the crystal measuring head, whereupon it is set to the working position. After the operation, the λ / 4 layers on the original crystal are continued to evaporate.

Description

Vynález se týká způsobu výroby interferenčních monochromatických filtrů obsahujících separační vrstvy o optické tlouštce λ/2 nebo jejím násobku v soustavě λ/4 vrstev.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing interference monochromatic filters comprising separation layers having an optical thickness of λ / 2 or a multiple thereof in a system of λ / 4 layers.

Pro vymezení úzké spektrální oblasti procházejícího záření se s výhodou používají interferenční tenkovrstvé systémy klasické konstrukční stavby s dielektrlckou mezivrstvou optické tlouštky λ/2 nebo jejími násobky, kde Xznačí vlnovou.idélku maxima propustnosti filtru. Rovněž mohou být opatřeny několika takovými λ/2 vrstvami nacházejícími se uvnitř soustavy z podstatně většího počtu vrstev o optické tlouštce λ/4. Poloha maxima propustnosti ve spektru tohoto optického prvku je nejvíce ovlivněna skutečně dosaženými optickými tlůuštkami λ/2 vrstev nebo jejich hásobky.For delimiting the narrow spectral region of the transmitted radiation, conventional thin film interference systems with a dielectric intermediate layer of the optical thickness λ / 2 or multiples thereof are preferably used, where X denotes the wavelength of the maximum filter transmittance. They may also be provided with a plurality of such λ / 2 layers located within the array of substantially more layers having an optical thickness of λ / 4. The position of the maximum transmittance in the spectrum of this optical element is most influenced by the actually achieved optical thicknesses of λ / 2 layers or their multiples.

Nejčastěji používaná teohbologie přípravy tenkých vrstev vakuovým napařováním využívá dvě metody pro určování tlouštky vrstev během napařovacího procesu. Jde o fotometrickou kontrolu propustnosti nebo odrazivosti zkušebního skla v jedné nebo více vlnových délkách, současně vrstveného s optickými podložkami nebo nepřímou kontrolou tlouštky vrstev pomocí kmitajícího křemenného krystalu. První způsob kontroly optické tlouštky vrstev neumožňuje vzhledem k nevýraznému extrému propustnosti nebo odrazivosti dosáhnout přesnosti polohy požadovaného maxima propustnosti ve spektru lepšího než - 2 %.The most commonly used vacuum vapor deposition theohbology employs two methods for determining the layer thickness during the vapor deposition process. It is a photometric control of the transmittance or reflectivity of the test glass at one or more wavelengths, simultaneously laminated with optical substrates, or indirectly controlling the thickness of the layers by means of an oscillating quartz crystal. The first method of controlling the optical thickness of the layers does not make it possible to achieve a positioning accuracy of the desired maximum transmittance in the spectrum better than -2% due to the lack of extreme transmittance or reflectivity.

Druhý způsob vrstev pomocí kmitajícího křemenného krystalu rovněž vzhledem k nelineárnímu charakteru závislosti optické tlouštky vrstvy na změně frekvence kmitajícího krystalu i rozdílům v chování různých krystalů neumožňuje získat reprodukovatelnost polohy maxima propustnosti ve spektru větším než ί 1 í pro viditelnou část_spektra. Tato nepřesnost navíc vzrůstá s rostoucím počtem vrstev v použité sestavě a jejich optickou tlouštkou, takže již pro oblast nad 1 ^um dosahuje nepřesnost hodnoty nad ± 2 %.The second method of oscillating quartz crystal layers also, due to the non-linear nature of the optical film thickness dependence on the oscillating crystal frequency variation as well as the differences in the behavior of the different crystals, does not allow reproducibility of the maximum transmittance position in the spectrum greater than. Moreover, this inaccuracy increases with the increasing number of layers in the assembly used and their optical thickness, so that for an area above 1 µm the inaccuracy is already over ± 2%.

Vznikl tedy požadavek zvýšit výtěžnost výroby přesně definovaných monochromatických filtrů zpřesněním napařovacího procesu. Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je způsob výroby interferenčních monochromatických filtrů obsahujících separační dielektrické vrstvy o optické tlouštce λ/2 nebo jejím násobku v soustavě λ/4 vrstev.Thus, there is a need to increase the production yield of well-defined monochromatic filters by refining the steaming process. This object is solved by the object of the invention, which is a method of producing interference monochromatic filters comprising separation dielectric layers of optical thickness λ / 2 or multiples thereof in a system of λ / 4 layers.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že napařování jednotlivých vrstev optické tlouštky λ/4 se provádí na jeden krystal a napařování λ/2 vrstev nebo jeich násobků se provádí jiným krystalem, který se uloží předem v krystalové měřicí hlavě a nastaví do pracovní polohy. Po provedení této operace se pokračuje v napařování λ/4 vrstev na původním krystalu.The principle of the invention consists in that the vapor deposition of the individual layers of the optical thickness λ / 4 is performed on one crystal and the vaporization of the λ / 2 layers or their multiples is carried out by another crystal which is stored in the crystal measuring head and set to working position. After this operation, λ / 4 layers on the original crystal continue to evaporate.

Hlavní výhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že nelineární charakter závislosti mezi napařenou optickou tlouštkou a změnou frekvence krystalu je elimován napařováním λ/2 nebo jejich násobků na jiný krystal, než zbývající vrstvy. Tím jsou zaručena, bez korekcí na linearitu přesnost polohy, maxima propustnosti ve spektru i v blízké infračervené oblasti.The main advantage of the solution according to the invention is that the non-linear nature of the dependence between the vaporized optical thickness and the change in crystal frequency is eliminated by vapor depletion λ / 2 or multiples thereof to another crystal than the remaining layers. This ensures, without correction for linearity, position accuracy, maximum transmittance in the spectrum and in the near infrared range.

Postup výroby interferenčních monochromatických filtrů podle vynálezu je následující.The process for producing interference monochromatic filters according to the invention is as follows.

Do vakuové aparatury se vloží podložky, na které se má nanášet požadovaná sestava vrstev a současně se do krystalové měřicí hlavy vloží dva nebo více křemenných krystalů-. Po vyčerpání vakuového prostoru na hodnotu tlaku menší než 2 x 10^-^ mb se provádí napařování jednotlivých vrstev optické tlouštky ^/4 na jeden krystal. Před napařováním λ/2 vrstev nebo jejich násobků se nastaví do pracovní polohy jiný krystal, na nějž se nanáší uvedená λ/2 vrstva.The washers are placed in a vacuum apparatus onto which the desired set of layers is to be applied and at the same time two or more quartz crystals are inserted into the crystal measuring head. After depletion of the vacuum space to a pressure value of less than 2 * 10 ^& lt ^; -1 > mb, the individual layers of optical thickness < / RTI > Before the λ / 2 layers or their multiples are vaporized, another crystal on which the λ / 2 layer is applied is set to the working position.

Po její přípravě se opět pokračuje vnapařování λ/4 vrstev na původním krystalu.After its preparation, the λ / 4 layers on the original crystal continue to steam.

Tento způsob výroby se vždy opakuje před a při napaření příslušných λ/2 vrstev nebo jejich násobků. Po skončení výroby se zkontroluje požadovaná hodnota vlnové délky maxima propustnosti.This method of production is always repeated before and during evaporation of the respective λ / 2 layers or multiples thereof. At the end of production, the desired wavelength of the maximum permeability is checked.

Uvedený způsob vrstvení je vhodný pro všechny podložky, u kterých je požadovaná velká přesnost vytvořených interferenčních vrstev.Said lamination method is suitable for all substrates where high precision of the formed interference layers is required.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the production of interference monochromatic filters comprising separating dlelectric layers of optical thickness λ / 2 or multiples thereof in a system ^ / 4, characterized in that the vaporization of individual layers of optical thickness ^ / 4 is carried out on one crystal and vaporization of λ / 2 layers or their multiples are carried out by another crystal pre-stored in the crystal measuring head and then set to the working position, and after this operation, the λ / 4 layers on the original crystal continue to evaporate.