CS274107B1 - Method of aluminium and silicon oxides combined thin layers production in interference systems of layers for 2,7 till 3,5 micrometer wavelength range - Google Patents
Method of aluminium and silicon oxides combined thin layers production in interference systems of layers for 2,7 till 3,5 micrometer wavelength range Download PDFInfo
- Publication number
- CS274107B1 CS274107B1 CS281489A CS281489A CS274107B1 CS 274107 B1 CS274107 B1 CS 274107B1 CS 281489 A CS281489 A CS 281489A CS 281489 A CS281489 A CS 281489A CS 274107 B1 CS274107 B1 CS 274107B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- layers
- vacuum
- silicon
- wavelength range
- silicon oxides
- Prior art date
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 241000414116 Cyanobium Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
Předmětem vynálezu je použiti kombinace vakuově napařovaných vrgtev oxidu hlinitého (Al2O3) a křemíku (Si),' které ge vyznačuji nizkou optickou absorpci v oboru vlnových délek 2,7 až 3,'5 jim,1 pro přípravu interferenčních systémů vrstev pro uvedený obor vlnových délek.
Laserová zařízení pracující při vlnových délkách v okolí 3 pm (například lasery na bázi YAGjEr) vyžaduji pro svoji funkci použiti optických prvků aa systémy interferenčních vrstev s nízkými optickými ztrátami,’ vysokou odolnosti vůči intenzivnímu optickému zářeni a s dobrou mechanickou a chemickoklimatickou odolnosti. Interferenční zrcadla a dalši tenkovrstvové prvky pro použiti v oblaeti vlnových délek 2,7 až 3,5 μια ae zhotovuji-obvykle z vakuově napařovaných systémů vrstev fluoridů, sirniků a selenidů kovů,’ popřípadě i některých halogenidů. Nevýhodou těchto vrstev Je jejich nízká mechanická,' chemická a klimatická odolnost. Vrstvy běžně používaných oxidů titaničitých,křemičitých a zirkoničitých TiO^, SiO^,' ZrO^) připravované reaktivním vakuovým napařovánlm, které máji vyhovující mechanické vlastnosti a chemickou odolnost, vykazuji v oblasti vlnových délek 2,7 až 3,5 .um optickou absorpci, která znemožňuje Jejich funkci. K přípravě vrstev z těchto materiálů bez nežádoucí absorpce v tomto oboru vlnových délek Je třeba použít technologii iontového naprašováni,' popřípadě jinou iontovou technologii, které však nejsou běžně doetupnó.
Uvedené nevýhody Jsou z největší části odstraněny u interferenčních systémů vrstev zhotovených za použiti kombinace vrstev podle vynálezu, kterého podstata spočívá v tom,' že sestává ze střídavě vakuově napařených vrstev oxidu hlinitého (Al^Og) a křemíku (Si).
Bylo zjištěno a experimentálně ověřeno, že vrstvy oxidu hliníku (Al203) připravované vakuovým reaktivním napařovánlm elektronovým svazkem v kyeliku při tlaku 1 x 10~2 až 2 x 10”2 Pa při rychlostech depozice 0,5 až 1,5 nm/s na podložku o teplotě 200 až 300 °C, vykazuji v oblasti vlnových délek 2,7 až 3,5 pm na rozdíl od vrstev jiných oxidů zanedbatelnou optickou absorpci. Vrstvy oxidu hliníku (Al203) zhotovené za tlaku kyslíku 1 x 10 až 2 x 10“2 Pa bez přitomnoeti dueiku se vyznačuji, etejně Jako ve vakuu pěstované monokrystaly hliníku (Al203) temperované ve stejném prostředí Jako probíhá uvedený napařovací proces hliníkových vstav (Al203),< posunutím ultrafialové absorpční hrany ze 190 na 250 nm a zároveň zvýšením odolnosti vůči zářeni z 3 pm oblasti o vysoké energetické hustotě obvyklé v laserovém svazku. Takto zhotovené vrstvy hliníku (Al^Og) lze použit pro konstrukci interferenčních systémů vrstev Jako vratvy s nízkým indexem lomu. Oako materiál vrstev s vysokým indexem lomu lze použit čistý křemík (Si) napařovaný opět elektronovým svazkem ve vysokém “3 vakuu při tlaku pod 2 x 10 Pa rychlosti 2 až 5 nm/s opět na ohřátou podložku. Bylo zjištěno, že takto zhotovované systémy vrstev hlinik/křemik (AlgOg/Si) jsou vhodné pro přípravu vysoce odrazných polopropustných a dalších optických elementů pro laserovou optiku pracující v okoli vlnové délky 3 pm a vykazuji dobrou mechanickou i charaickoklimatickou odolnost.
Popisované systémy vrstev Jaou vhodné také pro přípravu zrcadel,- optických děličů, filtrů a dalších optických prvků pro vlnové délky > 1,'2 pm,í přičemž vykazuji vyšši teplotní a časovou spektrální stabilitu, než systémy vrstev z běžně používaných oxldůo
Přiklad:
Pro použiti v laseru na bázi YAG:Er pracujícím na vlnové délce 2,94 pm byla zhotovena zrcadla rezonétoru s odrazivosti p-99 % na opticky leštěných podložkách ze eklovlny BK 7 a eafiru a částečně propustné a odrazivosti cca 70 % na safírových podložkách. Systémy vrstev hlinik/křemik (AlgOg/Si) obsahuji sedm respektive čtyři vrstvy o tloušfkéch 0,'46 pm oxidu hliníku (Al203) a 0,*21pm křeníku (Si) pro zrcadlo s odrazivosti >-99 %, respektive 70 %,· přičemž systém vrstev začíná vretvou křemíku (Si) na podložce. Zrcadla byla ověřena v provozu na vzorku YAGiEr laseru, kde bylo dosaženo při jejich použiti výstupní energie 100 mO v pulsu. Pro srovnáni: při nahrazeni vysoce odrazného zrcadla kovovým zrcadlem s odrážející vrstvou zlata poklesla dosažitelná výstupní energie o 25 %,
CS 274107 Bl
Claims (2)
- PREDMET VYNALEZUZpůsob výroby kombinovaných tenkých vrstev oxidu hlinitého a křemíku v interferenčních systémech vrstev pro obor vlnových délek 2,7 až 3,5 pm nanesených na podložku vyznačující se tim, ža sa tvoří Jednak z vrstev oxidu hlinitého (Al_0_) připravovaných
- -2 —2 vakuovým reaktivním napařováním za tlaku kyslíku 1x10 až 2x10 Pa při rychlosti růstu vrstvy 0,15 až 1,5 nra/s a teplotě podložky 200 až 300 °C, a jednak z vrstev křemíku (Si) připravovaných vakuovým napařováním za tlaku zbytkových plynů pod 2x10 Pa při rychlosti růstu vrstvy 2 až 5 nm/9 a teplotě podložky 200 až 300 °C.'
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS281489A CS274107B1 (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Method of aluminium and silicon oxides combined thin layers production in interference systems of layers for 2,7 till 3,5 micrometer wavelength range |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS281489A CS274107B1 (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Method of aluminium and silicon oxides combined thin layers production in interference systems of layers for 2,7 till 3,5 micrometer wavelength range |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS281489A1 CS281489A1 (en) | 1990-08-14 |
| CS274107B1 true CS274107B1 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=5366340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS281489A CS274107B1 (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Method of aluminium and silicon oxides combined thin layers production in interference systems of layers for 2,7 till 3,5 micrometer wavelength range |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS274107B1 (cs) |
-
1989
- 1989-05-10 CS CS281489A patent/CS274107B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS281489A1 (en) | 1990-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3853386A (en) | Low-loss, highly reflective multilayer coating system formed of alternate highly refractive and low-refractive oxide layers | |
| US5958605A (en) | Passivating overcoat bilayer for multilayer reflective coatings for extreme ultraviolet lithography | |
| Martin et al. | Modification of the optical and structural properties of dielectric ZrO2 films by ion‐assisted deposition | |
| US20220373723A1 (en) | Optical element having a protective coating, method for the production thereof and optical arrangement | |
| US20020043080A1 (en) | Method to avoid striae in EUV lithography mirrors | |
| JPH01105203A (ja) | 光学干渉フィルター | |
| JP2015194789A (ja) | レーザシステム用の設計作製フッ化物被覆素子 | |
| KR20250174579A (ko) | 광학 부품 및 광학 장치 | |
| WO1990002964A1 (en) | Multilayer optical dielectric coating | |
| JPH02306202A (ja) | 軟ｘ線・真空紫外線用ハーフミラー又はビームスプリッター | |
| Kozlowski et al. | Optical coatings for high power lasers | |
| CS274107B1 (en) | Method of aluminium and silicon oxides combined thin layers production in interference systems of layers for 2,7 till 3,5 micrometer wavelength range | |
| Kolbe | Laser induced damage thresholds of dielectric coatings at 193 nm and correlations to optical constants and process parameters | |
| Callahan et al. | Characteristics of deep-UV optics at 193 nm and 157 nm | |
| Stenzel et al. | Optical and mechanical properties of oxide UV coatings, prepared by PVD techniques | |
| Saraf et al. | Alternately stacked TiO2/Al2O3 multilayer based optical filter fabricated by electron beam evaporation technique | |
| Rainer et al. | Review of UV laser damage measurements at Lawrence Livermore National Laboratory | |
| Macleod | Thin film optical coatings | |
| Miyata | R&D Of Optics For High Power cw CO [sub] 2 [/sub] Lasers In The Japanese National Program | |
| JPS5941163B2 (ja) | 多層干渉膜 | |
| RU2778680C1 (ru) | Оптическое зеркало | |
| JP3253065B2 (ja) | 光学薄膜 | |
| Tsai et al. | Comparative study of ultraviolet-infrared cutoff filters prepared by reactive electron-beam deposition and reactive ion-assisted deposition | |
| JPS61185986A (ja) | レ−ザ用反射鏡 | |
| Rudisill | Design/deposition process tradeoffs for high performance optical coatings in the DUV spectral region |