DE3102301A1 - "INTERFERENCE MIRROR WITH HIGH REFLECTION FOR SEVERAL SPECTRAL BANDS" - Google Patents
"INTERFERENCE MIRROR WITH HIGH REFLECTION FOR SEVERAL SPECTRAL BANDS"Info
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Description
Derartige hochreflektierende Interferenzspiegei haben den Mangel, daß - abgesehen von höheren Interferenzordnungen - die angestrebte hohe Reflexion nur in einem engen Spektralbereich in der Umgebung der Wellenlänge λ m erreichbar ist. Die gleichseitige Reflexion von Licht mit Wellenlängen außerhalb der unmittelbaren Umgebung von λ m ist mit diesen Interferenzspiegeln nicht möglich*Have such highly reflective interference mirrors the lack that - apart from higher interference orders - the desired high reflection only in one narrow spectral range in the vicinity of the wavelength λ m can be achieved. The equilateral reflection of light with wavelengths outside the immediate vicinity of λ m is with these interference mirrors not possible*
Aus der gleichen Quelle sind auch Interferenzspiegel mit einer geringen Schichtenanzahl bekannt, die zwar einen breiteren Reflexionsbereich haben, deren Nachteil 'jedoch in einem niedrigen Reflexionsgrad besteht. Um Spiegel hoher Reflexion für erweiterte oder mehrere Spetetralba'nder gleichzeitig zu erhalten, ist eo weiterhin bekannt, daß verschiedene ',Vechseischichtgruppen hoher Schichtenzahl und damit von hoher Reflexion entweder auf der Vorder- und Rückseite einer Glasplatte oder auf der Oberfläche einer Schichtunterlage übereinander angeordnet werden. Jede einzelne dieser YFechselschichtgruppen ist durch verschiedene Bemessung der optischen Dicken ihrer A/4-Teils3hichten an ein anderes Spektralband mit maximal zu reflektierenden Wellenlängen Am., /.ΐ&2··* λ% angepaßt. (Optics of '.Dhin Films, John Wiley + Sons, London 1976, Seite 143 bis 157; SU-Urheberschein 141659} Ch-rat, 4 17997)· Von Machteil ist hierbei jedoch die Tatsache, daß das Licht der spektralbander, das νjn zunehmend tiefer gelegenen Wechseischichtgruppen reflektiert wird, vor und nach der Reflexion erst noch durch die vielen .Teilschichten der darüber liegenden Wecheslschichtgruppen anderer Spektralbänder gehen muß, und dabei durch Absorption und Lichtstreuung beträchtliche Verluste erleidet im Vergleich zu dem Licht, das - auf die Lichteinfallsrichtung bezogen - bereits von der vordersten bzw. obersten Wechselschichtgruppe reflektiert wird. Dabei sind auf die-Interference mirrors with a small number of layers are known from the same source have a wider reflection range, but their disadvantage is a low degree of reflection. To mirror high reflection for advanced or multiple To obtain Spetetralb'nder at the same time, is also known that different 'Vechseischichtgruppen high number of layers and thus high reflection either on the front and back of a glass plate or are arranged on top of one another on the surface of a layer substrate. Each of these alternating shift groups is different due to the different dimensioning of the optical thicknesses of their A / 4 sub-layers Spectral band with maximum wavelengths to be reflected Am., /.Ϊ́&2··* λ% adapted. (Optics of '.Dhin Films, John Wiley + Sons, London 1976, pp. 143-157; SU copyright certificate 141659} Ch-rat, 4 17997) · The disadvantage here, however, is the fact that the light of the spectral bands, the νjn, is increasingly deeper Alternating layer groups is reflected, before and after the reflection, through the many sub-layers of the alternating layer groups above Spectral bands must go, and thereby suffers considerable losses in comparison due to absorption and light scattering to the light that - related to the direction of incidence of light - already from the foremost or topmost Alternating shift group is reflected. These are
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Interiex-enzspiegel mit hoher Reflexion Tür mehrere SpektralbänderInterior mirror with high reflection door multiple spectral bands
Die Erfindung betrifft Interferenzspiegel, die für mehrere getrennte Spektr ilbänder eine hohe Reflexion haben und Licht in diesen Spektralbändern mit geringsten Absorptions- und Streuverlusten reflektieren. Derartige Spiegel finden im optischen Gerätebau vor allem dann Anwendung, wenn es auf geringste Verluste für Licht von mehreren stark getrennten Spektrallinien oder Spektralbändern ankommt. Eine der bedeutendsten Anwendungen ist der Einsatz al3 Resonatorspiegel in Gaslasern mit mehreren Laserwellenlängen, wo bereits kleine Verluste durch Absorption und Streuung beträchtlich die Ausgangsleistung der verschiedenen Wellenlängen reduzieren.The invention relates to interference mirrors that for several separate spectral bands result in a high reflection and reflect light in these spectral bands with the lowest absorption and scattering losses. Such Mirrors are mainly used in optical device construction when there is minimal loss of light of several strongly separated spectral lines or spectral bands arrives. One of the most important applications is the use of al3 resonator mirrors in gas lasers with several laser wavelengths, where there are already small losses considerably reduce the output power of the various wavelengths through absorption and scattering.
Ks ist bekannt, hochrefIsktierende Spiegel, die nach dem Interferenzprinzip wirken, aus einem ^echselschichtsysteni von vielen abwechselnd hoch- und niedrigbrechenden, verlustarmen, nichtmetallischen Schichten, die auf der Oberfläche von Spiegelkörpern übereinander angeordnet sind, aufzubauen. Die Schichten haben eine optische Dicke von 74 der Wellenlänge Am, die maximal reflektiert werden soll, wobei die Anzahl der Schichten hoch sein muß, um eine hohe Reflexion zu erhalten. (Z.f. Physik U£t 21 bis 41 (1955).)It is known to build highly reflective mirrors, which act according to the interference principle, from a layer system of many alternating high and low refractive index, low-loss, non-metallic layers which are arranged one above the other on the surface of mirror bodies. The layers have an optical thickness of 74 of the wavelength Am, which is to be maximally reflected, the number of layers having to be high in order to obtain a high reflection. (Zf Physik U £ t 21 to 41 (1955).)
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nuiig von großer optischer Dicke sein müssen. Das führt zu einer für das Gesaratschichtsystem für die praktische Herstellung unvertretbar hohen Gesamtdicke, wobei die dicken Teilschichten erhöhte Verluste durch Absorption und lichtstreuung bewirken· Außerdem ist die mechanische Haltbarkeit derartiger Schichtsysteme gering.need to be of great optical thickness. Leading to a total thickness that is unacceptably high for the Gesaratschichtsystem for practical production, whereby the thick sub-layers cause increased losses through absorption and light scattering · In addition, the mechanical The durability of such layer systems is low.
Die Erfindung hat zum Ziel, die Mängel der bekannten technischen Lösungen zu beseitigen· Es sollen Interferenzspiegel angegeben werden, die gleichzeitig für mehrere getrennte Spektralbänder eine hohe Reflexion bei geringsten Verlusten durch Absorption und Lichtstreuung haben.The invention aims to overcome the shortcomings of the known Eliminate technical solutions · It should be specified interference mirrors that for the same time several separate spectral bands result in a high level of reflection with minimal losses due to absorption and light scattering to have.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Interferenzspiegel mit Schichtanordnungen zu schaffen, bei denen die Zunahme der Verluste durch Absorption und Lichtstreuung für die Spektralbänder, die von tiefer gelege- men Interferenzschichten reflektiert werden, verhindert werden, und bei denen die Gesautdicke der Schichtanordnung möglichst gering ist. The invention has for its object to provide interference mirror layer arrangements in which the increase in losses due to absorption and scattering of light for the spectral bands are reflected from deeper gelege- men interference layers can be prevented, and in which the Gesautdicke the layer arrangement is as low as possible .
Die erfindungsgemäße Lösung de; Aufgabe gelingt durch Interferenzspiegel mit hoher R*.-flexion für mehrere Spektralbänder, bestehend aus einer Unterlage, auf der y/eciißelschichtgruppen aus nichtmetallischen optisch verlustarmen Einzelschichten übereinander so angeordnet sind, daß sich die Einzelschichten mit hohem und niedrigem Brechungsindex abwechseln, dadurch'gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten gleich oder verschieden aufgebauten Wechselachichtgruppen aus 2 bis 9 Einseischichten eine oder mehrere nichtmetallische Kopplungsschichten angeorndet sind. Alle Wechselschichtgruppen sind auf eine gleiche Meßwellenlänge A0 abgestimmt, indem die Einzelschichten aller Wechselschichtgruppen eine optische Dicke von 1/4 dieser Maßwellen-The inventive solution de; The task is achieved by means of interference mirrors with high R * .- flexion for several spectral bands, consisting of a base on which groups of non-metallic, optically low-loss individual layers are arranged on top of one another in such a way that the individual layers with high and low refractive index alternate, characterized by that one or more non-metallic coupling layers are arranged between adjacent, identically or differently constructed interchangeable layer groups of 2 to 9 single layers. Any change layer groups are tuned to a same measuring wavelength A 0, in that the individual layers of all groups of alternating layer has an optical thickness of one quarter of this Maßwellen-
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lhlh
- y — - y -
se V/eise mehrere Reflexionsbänder mit hoher* Reflexion und geringen Absorptionsr und Streuverluston gleichseitig nicht realisierbar.Alternatively, several reflection bands with high * reflection and low absorption and scattering loss on the same side not feasible.
Um eine genügende Breite des reflektierten Bandes und eine steile Kante zwischen Reflexions- und Durchlaßgebiet zu erhalten, sind Interferenzfilter bekannt, in denen zwischen zwei verschiedenen ',Yechselschichtgruppen hohar Reflexionsrirkung sogenannte Übergangsschichten angeordnet sind. (CH-Pat. 458780). Der wesentlichste Mangel besteht jedoch darin, daß zwar breite Spektralbereiche niedriger Transmission ausgewiesen werden, die jedoch in der Praxis r ι einen beträchtlichen Anteil auf Absorptionseffekten ur 1 nicht auf einer hohen Reflexion beruhen.In order to obtain a sufficient width of the reflected band and a steep edge between the reflection and transmission areas, interference filters are known in which so-called transition layers are arranged between two different groups of alternating layers with a high degree of reflection. (CH-Pat. 458780). However, the most significant drawback is that, while wide spectral ranges of low transmittance are reported, which are based, however, in practice, r ι a significant portion on absorption effects for not 1 at a high reflectivity.
Weiterhin sind einfach·"4 und gekoppelte Bandpaßfilter bekannt, die aus rein dielektrischen Schichten oder aus einer Kombination von Metallschichten mit dielektrischen Schichten bestehen. (Optics of Thin Films; John Wiley + Sons, London 1976, Seite 162 bis 177). Diese Bandpaßfilter haben die Aufgabe, einen Bandpaßbereich hoher Transmission au erzeugen, der zu beiden Seiten durch Sperrbereiche geringer Transmission begrenzt wird. Auch hierbei ist es besonders nachteilig, daß die Sperrwirkung in den Sperrbereichen neben der Reflexion ebenfalls auf der Absorptionswirkung der Schichten beruht. Im Zusammenhang mit der Herstellung und der Funktion von Bandpaßfiltern ergibt sich darüberhinaus keine Lehre, daß derartige Schicht systeme im Vergleich zu den bekannten Interferenzspiegeln vorteilhaft als Spiegel für zwei S:ektralbänder eingesetzt werden können. Zum Stand der Technik gehört es auch, vVechselschichtanordnungen in höheren Interferenzordnungen zu nutzen, um mehrere Bereiche hoher Reflexion zu erhalten (Glaste chn. Ber. 24, 147 bis 14-, (1951); SU-Urheberschein 3"1 055). Dabei besteht der wesentliche Mangel darin, ds.ß die Teilschichten entsprechend der Interferenzord-Furthermore, simple 4 and coupled band-pass filters are known which consist of purely dielectric layers or a combination of metal layers with dielectric layers. (Optics of Thin Films; John Wiley + Sons, London 1976, pages 162 to 177). These band-pass filters have the task of producing a high transmission bandpass range which is limited on both sides by low transmission blocking areas and the function of bandpass filters does not result in any teaching that such layer systems can be used advantageously as a mirror for two S: ektralband compared to the known interference mirrors Areas of high ref lexion (Glaste chn. Ber. 24, 147 to 14-, (1951); SU-Urheberschein 3 "1 055). The main deficiency is that the sub-layers according to the interference order
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länge Λ haben. Die optische Dicke der nichtmetallischen Kopplungsschichten beträgt ein ganzzahliges Vielfaches von λο/4.have length Λ. The optical thickness of the non-metallic coupling layers is an integral multiple of λ ο / 4.
Die Maßwellenlänge X0 ist dabei eine mittlere Wellenlänge des spektralen Anwendungsbereiches, in dem die Reflexionsbänder liegen sollen, ιThe measurement wavelength X 0 is a mean wavelength of the spectral application range in which the reflection bands are to lie, ι
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zwischen benachbarten tfechselschichtgruppen eine Kopplungsschicht angeordnet ist, deren optische Dicke ein ungeradzahliges Vielfaches von A /4 beträgt, oder daß zwischen benachbarten Wechselschichtgruppen zwei Kopplungsschichten angeordnet sind, deren optische Dicke ein geradzahliges Vielfaches von λ./4 beträgt» Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist es auch möglich, daß zwischen benachbarten Wechselschichtgruppen eine Kopplungsschicht angeordnet ist, deren op_ tische Dicke ein geradzahliges Vielfaches von λτ,/4 beträgt .Another feature of the invention is that between adjacent alternating layer groups a coupling layer is arranged, the optical thickness of which is an odd multiple of A / 4, or that two coupling layers between adjacent alternating layer groups are arranged, the optical thickness of which is an even multiple of λ. / 4 » To achieve the object of the invention, it is also possible that a coupling layer is arranged between adjacent alternating layer groups, the op_ table thickness is an even multiple of λτ, / 4 .
Bei den gemäß der Erfindung eingesetzten Wechselschichtgruppen handelt es sich hierbei ausdrücklich um solche mit einer geringen Anzahl von Einzelschichten, sodaß die einzelne Wechselschichtgruppe für die Maßwellenlänge λ keine hohe Reflexion, sondern nur eine Teilreflexion ermöglicht, die jedoch wegen der geringen Anzahl der Einzelschichten über einen breiten Spektralbereich wirksam ist, im Unterschied zu Wechselschichtsystemen nach dem Stand der Technik mit hoher Anzahl von Einzelschichten für hohe Reflexion, die nur in einem relativ engen Spektralbereich, wirken· In den erfindungsgemäß eingesetzten Wechselschichtgruppen mit niedriger, aber über einen relativ breiten Spektralbereich wirkenden Reflexion kann die geringe Anzahl der Eitizelschichten in Abhängigkeit der jeweils wirkenden Brechungsindizes 2 bis 9 Einzelschichten betragen. The alternating layer groups used according to the invention are expressly those with a small number of individual layers, so that the individual alternating layer group for the measurement wavelength λ does not allow a high reflection, but only a partial reflection, which, however, due to the small number of individual layers over a wide Spectral range is effective, in contrast to alternating layer systems according to the prior art with a high number of individual layers for high reflection, which only act in a relatively narrow spectral range small number of single layers, depending on the respective effective refractive indices, be 2 to 9 individual layers.
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Die trotz der Verwendung von Wi chselschichtgruppen der beschriebenen Art erzielbare hohe Reflexion mit sehr geringen Absorptions- und Streuverlusten wird damit erklärt, daß durch die erfindungsgsraäße Kopplung mehrerer solcher Wechselschichtgruppen durch eine oder mehrere Kopplungsschichten die nicht hoch reflektierende Wirkung der einzelnen Wechselschichtgruppen innerhalb ihres breiten Reflexionsbereiches in mehreren Spektralbändern zu einer hohen Reflexion verstärkt wird und im selben Maße die ohnehin geringen Absorptions- und Streuverluste solcher V/ecnselschichtgruppen weiter minimiert werdea. Diese Effekte dürften darauf beruhen, daß das Licht in allen vorhandenen Spektralbändern bereits teilweise von der - auf die Lichteinfallsrichtung bezogen - vorderen Wechselschiciitgrupoe bzw. den vorderen Wechselschichtgruppen weitgehend reflektiert wird. Zu den tiefer gelegenen 7/echse !schicht gruppen, die zur Erzielung einer hohea Reflexion jedoch offensichtlich unerläßlich sind, gelangt nur noch wenig Licht, so daß diese nicht maßgeblich zu weiteren Verlusten beitragen können·Despite the use of changing layer groups the described type achievable high reflection with very low absorption and scattering losses is thus explains that through the coupling according to the invention several such alternating shift groups by one or several coupling layers the non-highly reflective effect of the individual alternating layer groups within its wide reflection range in several spectral bands to a high reflection and to the same extent the already low absorption and scattering losses of such bird layer groups be further minimized These effects are likely to result are based on the fact that the light in all existing spectral bands is already partly from the - to the direction of incidence of light related - anterior alternating shift group or the anterior alternating shift groups largely reflected will. To the lower 7 / lizard! Layer groups, which, however, are obviously indispensable for achieving a high level of reflection, can only be achieved little light, so that this cannot significantly contribute to further losses
Die erfindungsgemäßen Schichtanordnungen können beispielsweise zweckmäßig nach dem Hochvakuumverfahren hergestellt werden, bei dem bekanntlich geeignete Schichtsubstanzen verdampft wei ΐβη, damit sie sich auf Oberflächen üblicher Unterlagen als Schichten niederschlagen können. Im nahen UV-, /IS- und nahen IR-Bereicli können die bekannten Schichtsubstanzen hoher Brechzahl, wie z.B. Zinksuifid (ZnS), Titandioxid (TiO2), Tantalpentoxid (Ta2Oj-) und die bekannten Schichtsubstanzen niedriger Brechzahl, wie Kryolith li?g), Magnesiumfluorid (MgP2) oder Siliziumdioxid ) u.a.m. verwendet werden.The layer arrangements according to the invention can, for example, expediently be produced by the high vacuum process, in which, as is known, suitable layer substances evaporate so that they can be deposited as layers on the surfaces of conventional substrates. In the near UV, / IS and near IR areas, the known layer substances of high refractive index, such as zinc sulfide (ZnS), titanium dioxide (TiO 2 ), tantalum pentoxide (Ta 2 Oj-) and the known layer substances of low refractive index, such as cryolite li ? g), magnesium fluoride (MgP 2 ) or silicon dioxide), etc. can be used.
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Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden AufUhrungsbeispiele näher erläutert v/erde-i. In der dazugehörigen Zeichnung veranschaulicht : The invention is to be explained in more detail on the basis of the following examples. Illustrated in the accompanying drawing:
Fig. 1, 2 und 3 die spektralen Ref lexionskurver. R (ausgezogene Kurven) und die spektralen Transmissionsteurven T (gestrichelte Kurven) der in den Ausführungsbeispielen 1, 2 und 3 beschriebenen erfindungsgemäßen Interferenzspiegel,1, 2 and 3 the spectral reflection curves. R (solid Curves) and the spectral transmission curves T (dashed curves) of the invention described in Examples 1, 2 and 3 Interference mirror,
J?ig· 4 zum Vergleich die spektralen Reflexionskurve R (ausgesogene Kurve) und Transmissionskurve T (gestrichelte Kurve) eines Interferenzspiegels nach dem Stand der Terhnik.J? Ig · 4 the spectral reflection curve R for comparison (smooth curve) and transmission curve T (dashed curve) of an interference mirror the state of Terhnik.
Ih allen Ausführungsb« ispielen gemäß der Erfindung ist die spektrale Lage der Reflexionsbänder und ihre Anzahl durch die Maßwellenlänge· XQ und durch die Summe D der optischen Dicke einer ,Vechselschichtgruppe D und der einer Kopplungsschicht DK (D = Dw + D^) festgelegt» Es gibt z.B. drei Reflexionsbänder mit hoher Reflexion und sehr geringen Absorptions- und Lichtstreuverlusten bei den "/eilenlängen Λ η In all embodiments according to the invention, the spectral position of the reflection bands and their number is given by the measurement wavelength X Q and by the sum D of the optical thickness of an alternating layer group D and that of a coupling layer D K (D = D w + D ^) fixed »There are, for example, three reflection bands with high reflection and very low absorption and light scattering losses with the" / eilenlängen Λ η
Ao * u Ao * u
^v1 ^ v 1
-W2 -W 2
wenn die Kopplungsschichten eine optische Dicke von einem ungeradzahligen Vielfachen von A /4 haben und zwischen benachbarten iifechsRlschichtgruppen eine ungeradzahlige Anzahl von Kopplungsschichten angeordnet ist oder wenn die Kopplungsschichten eine optische Dicke von einem geradzahligen Vielfachen von Ao/4 habea und die Anzahl der Kopplungaachichte'i zwischen benachbarten V/echselschichtgruppen geradzahlig ist, Ks gibt s/ß. zwei Reflexionsbänder mit hoher Reflexion und geringen Absorptions- und Lichtstreuverlusten beiwhen the coupling layers have an optical thickness of an odd multiple of A / 4, and is disposed an odd number of coupling layers between adjacent iifechsRlschichtgruppen or when the coupling layers have an optical 4 thickness of an even multiple of A o / habea and the number of Kopplungaachichte'i is an even number between neighboring groups of layers, Ks gives s / ß. two reflection bands with high reflection and low absorption and light scattering losses
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der. ϊ/e ilen längenthe. ϊ / e ilen lengths
A2 _λΰ . D A 2 _ λΰ. D.
wenn die Kopplungsschichten eine optische Dicke von einem ,geradzahligen Vielfacher, von Λ-/4 haben und swischen benachbarten T/ediselsciiichtgruppen eine un^eradzahlige Anzahl von Kopplungsschichten angeordnet ist. Die spektralen optischen Einzelheiten eines gegebenen Schicht systems können durch Messung an den hergestellten Interferenzspiegeln ermittelt werden.if the coupling layers have an optical thickness of an even multiple, of Λ- / 4 and Between the neighboring groups there is an odd number Number of coupling layers is arranged. The spectral optical details of a given Layer systems can be determined by measuring the produced interference mirrors.
Mit Hilfe der Hochvakimmbedsmpfung wird eia Interferenzspiegel hergestellt, indem auf einem Grundkörper G (z.B. Glas) eine Anordnung aus -.vechselschichtgruppen W und Kopplungsschichten E^. und K-, aufgedampft wird, die sich durch die FormelWith the help of the high vacuum damping, an interference mirror is created produced by an arrangement of alternating layer groups on a base body G (e.g. glass) W and coupling layers E ^. and K-, vapor-deposited that is represented by the formula
veranschaulichen läßt. Bei W bindeIt es sich um Wechselschichtgruppen mit gerin ;er Anzahl von Einzelschichten, die auf die Ma!'welle :lärr;e A0 abgestimmt sind und die aus einer V/ec!.iselfolge von niedrigbrechenden (1ίΛ) und hoehbrechenden(H ) Sinzelschichtea der optischen Dicke von Λ /4 bestehen, γ/obei innerhalb von WQ jeweils die Anordnung N0H^0E0 vorliegt. Zwischen den Wechselschichtgruppen \Ί sind jeweils 2 Kopplungsschichten angeordnet, v/obei IC«· = 2H und Kg = 2HQ ist, d.h. in diesem PaIIe haben die Kopplungsschichten K~ und K™ eine optische Dicke von jecan be illustrated. When W bindeIt it is alternating layer groups clotting he number of individual layers, the wave to the Ma ':! Lärr; e A are matched 0 and / ec from a V .iselfolge of low refractive index (1ί Λ) and hoehbrechenden (H ) Single layers a with an optical thickness of Λ / 4 exist, γ / obei within W Q the arrangement N 0 H ^ 0 E 0 is present. Between the alternating layer groups 2 coupling layers are arranged in each case, v / if IC «· = 2H and Kg = 2H Q , ie in this pallet the coupling layers K ~ and K ™ have an optical thickness of each
Λο/2. Als Brechzahl wurden berücksichtigt für die Glasunterlage nG = 1,52, für die niedrigbrechenden SiO2-Schichten (Ii0) n^ = 1,455 und für die hochbrechenden TiO2-Schichten (H0) die komplexe Brechzahl nh " ikh = 2*315 - i . 0,005 (i = -1) mit dem für dieΛ ο / 2. The refractive index n G = 1.52 was taken into account for the glass base , n ^ = 1.455 for the low refractive index SiO 2 layers (Ii 0 ) and the complex refractive index n h ik h = for the high refractive index TiO 2 layers (H 0) 2 * 315 - i. 0.005 (i = -1) with the one for the
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Absorption verantwortlichen -^bsorpt ions index k„ ~Ot Der ^bsorptionsindex Ic^ der niedrigbrechenden SiO2 Schichten v;urde entsprechend der· praktischen Gegebenheiten vernachlässigt. Die Ma^wellenlänge für dieResponsible for absorption - absorption index k " ~ O t The absorption index Ic ^ of the low refractive index SiO 2 layers v; has been neglected in accordance with practical conditions. The wavelength for the
yt /^--Schichten betragt ][ = 520 nm, so daß entsprechend dem Aufbau der V/echselschichtgruppen V/ und der elastischen angeordneten Kopplimgsschichten KL und sich 3 «eflexionsbändsr ergeben, die nach den angegebenen Besiehungen f ür A1» Λ2 und A3 bei den V/e Ilen längen Χ., = 693 nm, A2 = 416 nm und Λ ^ =A0 = 520 nm liegen. In Fig. 1 ist die spektrale Reflexion R (ausgezogene obere Kurve) gegenläufig zur Transmission T (gestrichelte untere Kurve) dargestellt, so daß der schraffierte Bereich zwischen den Kurven ein Maß für die Absorptionsverluste ist. In den Keflexionsbändern betragen die Hsflexionsverluste im Arbeitabereich der Minima nur etv.;a 1 bis 3 % und sind damit nur etwa 2 bis 5 mal so groß wie für eine einzige A /4-TiO2-Schicht.yt / ^ - layers is ] [ = 520 nm, so that according to the structure of the V / arm layer groups V / and the elastically arranged coupling layers KL and there are 3 reflection bands, which according to the relationships given for A 1 2 and A3 with the V / e Ilen lengths Χ., = 693 nm, A2 = 416 nm and Λ ^ = A 0 = 520 nm. In FIG. 1, the spectral reflection R (solid upper curve) is shown in the opposite direction to the transmission T (dashed lower curve), so that the hatched area between the curves is a measure of the absorption losses. In the flexion bands, the reflection losses in the working area of the minima are only about; a 1 to 3 % and are therefore only about 2 to 5 times as large as for a single A / 4-TiO 2 layer.
Ausführun^sbeispiel 2 Embodiment example 2
unter Zugrundelegung der im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Bedingungen und Definitionen wird ein Interferensspiegel mit der Schichtanordnung G/on the basis of those described in embodiment 1 as a basis Conditions and definitions becomes an interfering mirror with the layer arrangement G /
hergestellt, v/obei die V/echselschichtgruppe w die
Einzelachichtanordnung H0N0H0 aufweist, und die
'.Vechselschichtgruppen W aus der Schichtfolge
H IJ HlH bestehen. Die Kopplungsschichten K^ bestehen in diesem Palle aus 5 II -Schichten, d.h. die
Kopplungsschichten haben eine optische Dicke von 5 Λ /4. Eg kamen für den Grundkörper G und für die
Schichten die gleichen Stoffe zur Anwendung wie im Beispiel 1.
Die Maßv.'ellenlänge für die A0/4-Schichten beträgtproduced, v / whether the alternate layer group w has the individual layer arrangement H 0 N 0 H 0 , and the alternating layer groups W consist of the layer sequence H IJ HlH. The coupling layers K ^ in this case consist of 5 II layers, ie the coupling layers have an optical thickness of 5 Λ / 4. Eg the same materials were used for the base body G and for the layers as in Example 1.
The Maßv.'ellenlänge for the A 0/4 layers is
Λ = 520 nm, so daß entsprechend dem Aufbau der lechsel schichtgruppen \Ί und w und der dazwischen ange-Λ = 520 nm, so that in accordance with the structure of the Lechsel layer groups \ Ί and w and the
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ordneten Kopplungsschichf.en KL, r?ich 3 Reflexionsbander ergeben, die nach den oben angegebenen Beziehungen für A1» Λ2 un<* Λ3 bei aen Wellenlängen A1 ■ 434 nra; ^2 = 65Ο nm und Λ3 = A0 * 520 nm lie gen.ordered coupling layers KL, r? i result in 3 reflection bands, which according to the above given relationships for A 1 »Λ2 un < * Λ3 at aen wavelengths A 1 ■ 434 nra; ^ 2 = 65Ο nm and Λ3 = A 0 * 520 nm lie.
Die spektralen Reflexions- und Transmissionseisenschaften sind in Fig. 2 in derselben Weise wie bei Beispiel 1 (Pin· 1) graphisch dargestellt. Die durch den schraffierten Differenzbereich zwischen der R- und T-Kurve veranschulichten Beflexionsverluste betragen im Arbeitsbereich der Minima der Reflexionsbänder 1 bis 2VU* The spectral reflection and transmission properties are graphed in Fig. 2 in the same manner as in Example 1 (Pin x 1). The reflection losses illustrated by the hatched difference area between the R and T curves are 1 to 2VU * in the working area of the minima of the reflection bands
In Analogie zum Beispiel 1 wird-ein .Interferenzspiegel'..In analogy to example 1, an "interference mirror" ...
mit der Schichtanordnungwith the layer arrangement
hergestellt, wobei »YQ = H0HQH0 und K51 = 2HQ ist. Auch hier gelten die gleichen Stoffparameter für G,where »Y Q = H 0 H Q H 0 and K 51 = 2H Q is. Here, too, the same material parameters apply to G,
K und H_, wie im Beispiel 1.
ο ο* νK and H_, as in example 1.
ο ο * ν
Die Ma ßv/e Ilen länge für die Ao/4~Schichcen beträgtThe length for the A o / 4 layer is
\ a 520 nm, so daß sich entsprechend dem hier vorlie genden Aufbau der Schichtanordnung 2 Reflexionsbänder ergeben, die nach den oben angegebenen Beziehungen für die Hauptwellenlängen der ßeflexionsbander bei λ ^ = und A2 a 650 nm liegen. \ a 520 nm, so that in accordance with the structure of the layer arrangement here 2 reflection bands result which, according to the above-mentioned relationships for the main wavelengths of the reflection bands, are λ ^ = and A2 a 650 nm.
In Pig. 3 sind die resultierende 1 spektralen Reflexions- und Transmissionseimensch ;ften in derselben V/eise wie in den vorangegangenen Beispielen graphisch dargestellt. Die durch den schraffierten Differenzbereich zwischen der R- und T-Kurve veranschaulichten Reflexionsverluste betragen im Arbeitsbereich der Minima der Reflexionsbänder 1 bis 2 %, Um den mit der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabenstellung erreichten Fortschritt zu verdeutliche, werdetn zum Vergleich mit den Interferenzspiegeln gemäß dar Erfindung in der S'ig. 4 die spektralen Reflexions-In Pig. 3, the resulting spectral reflection and transmission characteristics are shown graphically in the same way as in the previous examples. The reflection losses illustrated by the hatched difference area between the R and T curves amount to 1 to 2 % in the working range of the minima of the reflection bands the S'ig. 4 the spectral reflection
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im ί Transiiilsfiionfjlairven eine,?. Interferenzspiegels dargestellt, wie er nach dem Stand der Technik bekannt ist, iJs handelt sich dabei um die Anordnung von zv/ei verschiedenen Wechselschichtsystemen \*L und VZ9 hoher Sciiichtenzahl auf einem Glas-Grundkörper G, so daß die Gesamt str uktürim ί Transiiilsfiionfjlairven one,?. Interference mirror, as is known from the prior art, is the arrangement of two different alternating layer systems \ * L and VZ 9 with a high number of layers on a glass base body G, so that the overall structure
G/W2W1 G / W 2 W 1
ergibt, wobeiresults, where
W1 = H1IT1 IT1H1 = IyA1A Sinzelschichten undW 1 = H 1 IT 1 IT 1 H 1 = IyA 1 A single layers and
W2 = RrJIp*9,..Kk)TJo= 16λ2/2 Einzelschichten bedeuten, •^as innere direkt auf der GIasoberflache angeordnete V/echselschichtsystem .'2 ist an die WellenlängeW 2 = RrJIp * 9, ..Kk) TJo = 16λ 2/2 individual layers mean, • ^ as the inner V / ax layer system arranged directly on the glass surface. ' 2 is to the wavelength
2 = 433 nm angepaßt und das äußere Wechselschichtsyst em ^1 1st an die V/ellenlänge A1 = 650 nm angepaßt. Zu seiner Herstellung wurden die gleichen Substanzen verwendet und dieselbe! Brechzahlen, wie in den Beispielen der Erfindung, bei der Berechnung zugrunde gelegt, V/ie aus den schraffierten Bereichen der Pig, 4 ersichtlich ist, sind geringe Absorptionsverluste von etwa 1 bis 2% und damit hohe Reflexionswerte nur in einem Spektralband, und zwar in der Umgebung der Anpaßwellenlänge λ- = 650 vsd möglich, weil nur dieses Spektralband von dem - auf die Lichteinfallsrichtung bezogen - vorderen ,Yechselschichtsystem 'IL reflektiert wird. In dam zweiten Spelctralband in der Umgebung der WellenlängeA-) = 433 mn ist die Reflexion stark vermindert, da das Licht aus diesem Spelctralband vor und nach der Reflexion vom .Vechselechichtsystem W2 erst durch viel? Schichten des darüber angeordneten Weohselschichtsysterns W1 gehen muß und dabei beträchtliche Absorptionsverluste von 10 bio 301^ erleidet, die damit etwa 10 mal höher liegen als bei den Interferencspiegeln gemäß der Erfindung,2 = 433 nm and adapted to the outer Wechselschichtsyst em ^ 1 1st / avelength to the V A 1 = 650 nm adapted. The same substances were used to make it, and the same! Refractive indices, as the calculation is based on in the examples of the invention, V / ie can be seen from the hatched areas of Pig, 4, are low absorption losses of about 1 to 2% and thus high reflection values only in one spectral band, namely in the vicinity of the matching wavelength λ- = 650 vsd possible because only this spectral band is reflected by the “alternating layer system” IL at the front, based on the direction of incidence of light. In the second spectral band in the vicinity of the wavelength A-) = 433 mn, the reflection is greatly reduced, since the light from this spectral band only passes through a lot before and after the reflection from the alternating layer system W 2. Layers of the Weohselschichtsysterns W 1 arranged above must go and thereby suffer considerable absorption losses of 10 bio 30 1 ^, which are thus about 10 times higher than with the Interferencspiegel according to the invention,
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