CS211618B1

CS211618B1 - Single crystal surface finish arrangement

Info

Publication number: CS211618B1
Application number: CS897379A
Authority: CS
Inventors: Cestmir Barta; Milos Klima; Emil Kostal; Jiri Novak
Original assignee: Cestmir Barta; Milos Klima; Emil Kostal; Jiri Novak
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká soustavy povrchové úpravy monokrystalů zejména měkkých, chemicky málo stabilních, fotolytieky citlivých a využívaných v optice. Soustava povrchové úpravy monokrystalů řeší zachování výhodných optických vlastností jako indexu lomu, elastooptického koeficientu atd., zvyšuje odolnost monokrystalů vůěi prostředí a chrání leštěné a opracované povrchy proti mechnic.kému poškození. Soustava povrchové úpravy monokrystalů pozůstává z podkladové vrstvy z oyanomethylmetakrylátu, optického balsámu popř. silikonového oleje pro přitmelení ochranné destičky z taveného křemene, monokrystalického křemene, optického skla, popř. safíru, přiěemž ochranná vrstvička je opatřena antireflexní vrstvou. Soustava povrchové úpravy monokrystalů podle vynálezu je využívána v optice zejména pro úpravu polarizátorů, akustooptiokých i elektrooptických modulátorů a deflektorů a dalších optických prvků.The invention relates to a system for surface treatment of single crystals, especially soft, chemically unstable, photolytically sensitive and used in optics. The system for surface treatment of single crystals solves the problem of maintaining advantageous optical properties such as refractive index, elastopoptic coefficient, etc., increases the resistance of single crystals to the environment and protects polished and machined surfaces against mechanical damage. The system for surface treatment of single crystals consists of a base layer of cyanomethyl methacrylate, optical balm or silicone oil for bonding a protective plate made of fused quartz, single crystal quartz, optical glass or sapphire, while the protective layer is provided with an anti-reflective layer. The system for surface treatment of single crystals according to the invention is used in optics, especially for the treatment of polarizers, acousto-optic and electro-optic modulators and deflectors and other optical elements.

Description

(54) Uspořádání povrchové úpravy monokrystalů(54) Single crystal surface treatment arrangement

Vynález se týká soustavy povrchové úpravy monokrystalů zejména měkkých, chemicky málo stabilních, fotolytieky citlivých a využívaných v optice.The invention relates to a single crystal surface treatment system, in particular soft, chemically poorly stable, photolytically sensitive and used in optics.

Soustava povrchové úpravy monokrystalů řeší zachování výhodných optických vlastností jako indexu lomu, elastooptického koeficientu atd., zvyšuje odolnost monokrystalů vůěi prostředí a chrání leštěné a opracované povrchy proti mechnic.kému poškození.The single crystal surface treatment system preserves the advantageous optical properties such as refractive index, elastooptical coefficient, etc., increases the single crystal resistance to the environment and protects polished and machined surfaces against mechanical damage.

Soustava povrchové úpravy monokrystalů pozůstává z podkladové vrstvy z oyanomethylmetakrylátu, optického balsámu popř. silikonového oleje pro přitmelení ochranné destičky z taveného křemene, monokrystalického křemene, optického skla, popř. safíru, přiěemž ochranná vrstvička je opatřena antireflexní vrstvou.The single crystal surface treatment system consists of a base layer of oyanomethyl methacrylate, optical balsam or balsam. silicone oil for bonding a protective plate of fused quartz, monocrystalline quartz, optical glass, respectively. sapphire, the protective layer being provided with an antireflective layer.

Soustava povrchové úpravy monokrystalů podle vynálezu je využívána v optice zejména pro úpravu polarizátorů, akustooptiokých i elektrooptických modulátorů a deflektorů a dalších optických prvků.The single crystal surface treatment system according to the invention is used in optics especially for the treatment of polarizers, acoustooptical and electro-optical modulators and deflectors and other optical elements.

Vynález se týká uspořádání povrchové úpravy monokrystalů, zejména měkkých, chemicky málo stabilních, fotolyticky citlivých a využívaných v optice.The invention relates to a single crystal surface treatment arrangement, in particular soft, chemically poorly stable, photolytically sensitive and used in optics.

Pro zachování vhodných optických vlastností - indexu lomu, elastooptického koeficientu a dalších, u chemicky málo stabilních, měkkých, fotolyticky citlivých monokrystalů, jako např. halogenidů jednomocné rtuti, monokrystalů kyselihy alfajodiěné apod., je nutná ochrana povrchu těchto monokrystalů před nežádoucími vlivy. Dále nízká hodnota tvrdosti monokrystalu znesnadňuje leštění a opracované plochy jsou mechanicky málo odolné.In order to maintain suitable optical properties - refractive index, elasto-optical coefficient and other, chemically unstable, soft, photolytically sensitive single crystals, such as monovalent mercury halides, mono-crystalline acid monocrystals, etc., it is necessary to protect the surface of these single crystals from undesirable effects. Further, the low hardness value of the single crystal makes polishing difficult and the machined surfaces are of low mechanical resistance.

Sovněž chemická nestálost, zejména malá odolnost vůěi vlivům prostředí, znesnadňuje plné využití optických vlastností monokrystalů. Navíc vlivem určité části oboru elektromagnetického spektra dochází k degradaci optických vlastností v jiných částech elektromagnetického spektra. Např. monokrystal kalomelu (chloridu rtutnatého HggClg) má výhodné optické vlastnosti, které však ultrafialové záření degraduje ve viditelném oboru.Soviet chemical instability, especially low environmental resistance, makes it difficult to fully utilize the optical properties of single crystals. Moreover, due to some part of the electromagnetic spectrum field, optical properties in other parts of the electromagnetic spectrum are degraded. E.g. a single crystal of calomel (mercury chloride HggClg) has advantageous optical properties, which, however, degrade ultraviolet radiation in the visible range.

Tvrdost monokrystalu kalomelu je jen 1,5 podle Moshe, a proto je monokrystal kalomelu obtížně leštitelný a leštěné plochy jsou mechanicky málo odolné. Pro svou chemickou reaktivitu kalomel špatně odolává vlivům prostředí - sirovodíku, amoniaku, kysličníku siřičitému.The hardness of the calomel monocrystal is only 1.5 according to Moshe, and therefore the calomel monocrystal is difficult to polish and the polished surfaces are not mechanically resistant. Due to its chemical reactivity, calomel is poorly resistant to environmental influences - hydrogen sulphide, ammonia, sulfur dioxide.

Známý způsob ochrany monokrystalických materiálů je např. ochranné pouzdro, do kterého je monokrystal vestaven. Nevýhodou tohoto způsobu je složité a rozměrné pouzdro, které není integrální součásti monokrystalu.A known method of protecting single crystal materials is, for example, a protective housing into which the single crystal is incorporated. The disadvantage of this method is the complex and bulky housing, which is not an integral part of the single crystal.

Jiný známý způsob pozůstává z přímé vakuové deposice ochranné vrstvy na monokrystal. Nevýhody spočívají v tom, že vhodné složení ochranné vrstvy se liší pro každý monokrystal a je známo jen pro některé druhy monokrystalů. Takto vytvořená vrstva však tvoři nedostatečnou ochranu proti mechanickému poškození.Another known method consists in direct deposition of the protective layer on a single crystal. The disadvantages are that the suitable composition of the protective layer varies for each single crystal and is known only for some single crystal types. However, the layer thus formed provides insufficient protection against mechanical damage.

Ještě další způsob je nanesení ochranného nátěru, např. ve formě vytvrdítelného tlaku. Nevýhody zde jsou stejné jako u vakuové depozice. Navíc lze jen obtížně zaručit stejnoměrnou tlouštku ochranné vrstvy po celé ploše, což je však pro většinu optických aplikací nutnou podmínkou.Yet another method is to apply a protective coating, eg in the form of a curable pressure. The disadvantages here are the same as for vacuum deposition. In addition, it is difficult to guarantee a uniform thickness of the protective layer over the entire surface, which is a prerequisite for most optical applications.

lýto nevýhody řeší uspořádání povrchové úpravy monokrystalů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pozůstává z podkladové vrstvy nanesené na monokrystal pro přitmelení ochranné destičky, opatřené antireflexní povrchovou vrstvou, působící jako optický filtr.These disadvantages are solved by the single crystal surface treatment arrangement according to the invention, which consists in that it consists of a base layer applied to the single crystal for bonding a protective plate provided with an antireflective coating acting as an optical filter.

S výhodou je monokrystalem halogenid jednomocné rtuti. Výhodné je, pozůstává-li podkladová vrstva z kyanometalmetakrylátu, optického balzámu, popř. silikonového oleje.Preferably, the single crystal is a monovalent mercury halide. It is advantageous if the backing layer consists of cyanometalmethacrylate, optical balsam or balsam. silicone oil.

Jako materiálu pro ochrannou destičku se s výhodou používá taveného křemene, monokrystalického křemene, optického skla, korundu, popř. safíru.Fused quartz, monocrystalline quartz, optical glass, corundum and the like are preferably used as the protective plate material. sapphire.

Výhoda uspořádání povrchové úpravy monokrystalů podle vynálezu je umožnění technického využití výhodných optických vlastností monokrystalu.The advantage of the single crystal surface treatment arrangement according to the invention is that it is possible to technically exploit the advantageous optical properties of the single crystal.

íand

Další výhoda spočívá v nenáročném provedení povrchové ochrany a v její stejnoměrnosti.Another advantage lies in the undemanding surface finish and its uniformity.

Na připojeném výkresu uspořádání povrchové úpravy monokrystalů podle vynálezu je schematicky znázorněno provedení povrchové úpravy monokrystalů.The accompanying drawing of the single crystal surface treatment arrangement according to the invention shows schematically an embodiment of the single crystal surface treatment.

Na opracovaný povrchy monokrystalu J_ kalomelu HggClg je nanesena podkladová vrstva-2 ž cyanometalmetakrylátu, na kterou je přitmelena ochranná destička 3. ^z optického skla. Ochranná destička J je na vnějším povrchu opatřena antireflexní vrstvou £, která působí jako ultrafialový filtr. V daném příkladu jsou Koeficienty roztaživosti monokrystalu i kalcmelu a ochranné destičky 2 z optického sklá vzájemně blízké,Surface machining monocrystal j calomel HggClg is deposited underlayer-2 from cyanometalmetakrylátu, which is sealed to the third protective plate ^of optical glass. The protective plate 1 is provided on the outer surface with an antireflective layer 6 which acts as an ultraviolet filter. In the example, the coefficients of expansion of both the single crystal and the calcell and the protective glass plate 2 are close to each other,

211 618211 618

Při použití destičky J z materiálu o podstatně odlišném koeficientu roztaživosti od monokrystalu i kelomelu, např. taveného křemene, monokrystalu křemene, safíru nebo korundu, musí podkladová vrstva 2 pozůstávat z polotuhého, popř. tekutého materiálu, jako optického balzámu nebo silikonového oleje. Všechny vzájemné kombinace, včetně optického skla a cyanometylmetakrylátu jsou kompatibilní.When using a plate J of a material with a substantially different coefficient of expansion from both the single crystal and the kelomel, e.g. liquid material such as optical balm or silicone oil. All combinations, including optical glass and cyanomethyl methacrylate, are compatible.

Uspořádání povrchové úpravy monokrystalů podle vynálezu je využitelné v optice zejména pro úpravu polarizátorů, akustooptických i elektrooptických modulátorů a deflektorů a dalších optických prvků.The single crystal surface treatment arrangement according to the invention is useful in optics, in particular for treating polarizers, acoustooptical and electrooptical modulators and deflectors and other optical elements.

Claims

j SUBJECT OF THE INVENTION

1. Arrangement for surface treatment of single crystals, especially soft, chemically unstable and photolytically sensitive ones, provided with an anti-reflective layer, characterized in that it consists of a base layer (2), applied to the single crystal (1), for bonding a protective plate (3), provided with an anti-reflective surface layer (4) acting as an optical filter.

2. Arrangement of surface treatment of single crystals according to item 1, characterized in that the single crystal (1) is a monovalent mercury halide.

3. Arrangement of surface treatment of single crystals according to the log layer (2) consists of cyanomethyl methacrylate. point 1 1 and 2, marked by, that under- 4. Arrangement of surface treatment of single crystals according to the following: layer (2) consists of optical balm. point 1 1 and 2, marked by, That underlying- 5. Arrangement of surface treatment of single crystals according to the second layer (2) consists of silicone oil. point 1 1 ¹ and 2, marked with, That underlying- on 6. The arrangement of the surface treatment of the single crystals according to the plate (3) consists of fused quartz. point 1 up to 5, also marked by. That protection- on 7. The arrangement of the surface treatment of the monocrystals according to the plate (3) consists of monocrystalline quartz. point 1 up to 5, also marked by, that protection- on 8. The arrangement of the surface treatment of the single crystals according to the plate (3) consists of optical glass. points 1 up to 5. , marked by, ₍ that protection- 9. Arrangement of surface treatment of single crystals according to points 1 up to 5. also marked by, that protect-

The plate (3) consists of corundum.

10. Arrangement for surface treatment of single crystals according to points 1 to 5, characterized in that the protective plate (3) consists of sapphire. *