171794. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikai réteg felvitelére vákuumtechnikai úton
3 171794 4 lézerhez szükséges tükör előállításakor a következőképpen járunk el: A vákuumrendszerben a hordozót 350 °C hőmérsékletre melegítjük. A kívánt hőmérséklet elérésekor a SiO forrást eltakarjuk és a SiO párolgásához szükséges hőmérsékletre melegítjük, egyúttal a vákuumrendszer gázbeeresztő szelepe segítségével beállítjuk az induláshoz szükséges 2—4.10-5 torr 0 2 gáznyomást. Ezután a takarás megszüntetésével megkezdjük a párologtatási folyamatot, miközben a tükör reflexióját folyamatosan mérjük. A reflexió maximum elérésekor a gázbeeresztő szelep nyitásával a nyomást 2—4.10~4 torr-ra növeljük, amikor is a reflexió csökkenni kezd. Reflexió minimum elérésekor a rendszerben a nyomást az eredeti 2—4.10-5 torr értékre csökkentve a folyamatot tetszés szerinti számban ismételhetjük a kívánt tükör reflexió eléréséig. A példa könnyebb megértése kedvéért az 1. ábrán mutatjuk be egy R = 66% reflexiójú tükör készítése közben kívánt reflexiódiagramot, ahol a tükör párologtatás alatti reflexióját a rétegszám függvényében ábrázoljuk. Az 1. ábrán vázolt esetben a tükör vastagsága mentén a törésmutató a 2. ábrán bemutatott módon fog változni, ahol a törésmutatót a X/4 egységekben kifejezett vastagság függvényében ábrázoljuk. Ha nem diszkrét rétegekből álló, hanem periodikusan változó törésmutatójú szerkezetet kívánunk létrehozni, ahol a tükör vastagsága mentén a törésmutató a 2. ábrán szaggatott vonallal bemutatott módon változik, a rendszerben a nyomást olyan módon változtatjuk, hogy a folyamat kezdetekor egy közbenső nyomás értékről indulunk, majd ezt a nyomást folyamatosan csökkentve a legkisebb nyomást 0,5. X/4 rétegvastagságnál érjük el. Ezután a nyomást folyamatosan növeljük, úgy, hogy a maximális értéket 1,5 X/4 vastagságnál érjük el. A nyomásváltozások periodicitásának az előbbi példában leírt esetnek megfelelően X/2-vel kell megegyezni, aholX a reflektálandó fény hullámhossza. Az ilyen módon készült tükör a 99%-os reflexiót 7000 Á hullámhosszúságú fényre kb. 3,5 y. bevonat vastagságnál fogja elérni és a fény abszorpciója a látható fény piros tartományában már elhanyagolható. Abban az esetben, ha a fényhullámhossz látható tartományában megengedhető az abszorpció, a vákuum nagyságát 1.10-6 és 4.10^ 4 torr között kell változtatni, aminek eredményeként az alacsonyabb nyomáson képződött réteg igen kicsi oxigéntartalommal, de nagy törésmutatóval fog rendelkezni. Ebben az esetben pl. a 99% reflexiót már 1 |i, alatti összréteg vastagságnál el lehet érni. A réteg ellenállóképességének a növelése céljából a hordozót a párologtatás alatt 300—500 °C hőmérsékleten kell tartani. 500 °C hordozó hőmérséklet felett az oxigénnek a rétegben lezajló meggyorsult diffúziója miatt a létrehozott periodikus összetétel eloszlás önmagától megszűnik, alacsony hordozó hőmérséklet esetén a réteg összeépülése nem elég erős és a fellépő mechanikai feszültségek a réteget lerepeszthetik. Az egyes rétegek vastagsága a reflexió közvetlen mérésével jól ellenőrizhető. A leírt módon a párologtatási paraméterek (gáznyomás) folyamatos változtatásával a réteg vastagsága mentén tetszőleges törésmutató eloszlás állítható elő. A diszkrét határfelületek megszűnésével a rétegben a mechanikai feszültség igen nagy mértékben lecsökken 5 és ez az eddigieknél nagyobb ellenállóképesség elérését teszi lehetővé. A leírt rétegösszetétellel az általánosan használt reflexió mentesítő bevonatok is előnyösen megvalósíthatók. 10 A gáznyomás megfelelő változtatásával a réteg vastagsága mentén a törésmutató változás szinuszossá tehető, ami új tulajdonságokat mutató vékonyréteg optikai eszközök előállítására ad lehetőséget. Mivel az előállítás alatt csak egyetlen anyag párologtatása folyik, a 15 hordozóknak a párologtató csónakhoz viszonyított gömbszimmetrikus elhelyezése könnyen megoldható, ezáltal egy előállítási ciklus alatt nagyobb mennyiségű termék hozható létre ilyen módon, mint a hagyományos többcsónakos eljárásokkal. 20 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás optikai rétegek felvitelére vákuumtechnikai 25 úton, amelynél a felviendő anyagot forrásba helyezve párolgási hőmérsékletre hevítjük, és ezen párolgási hőmérséklet elérésekor kezdjük a kívánt vastagságú különböző törésmutatójú rétegek rápárologtatását egy meghatározott hőmérsékletű hordozóra, azzal jellemezve, 30 hogy az eljárás folyamán egyetlen osztatlan forrásból párologtatjuk a hordozóra egy fémből, egy vagy több fémoxidból és/vagy ezek keverékéből álló egyetlen anyagot és ebből két vagy több egymástól eltérő törésmutatójú réteget alakítunk ki a hordozón azáltal, hogy 35 a párologtatás folyamán a rétegek törésmutatóit a párologtatási paraméterek — pl. gázösszetétel, párologtatási sebesség stb. — legalább egyikének változtatásával határozzuk meg. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási mód-40 ja, azzal jellemezve, hogy a párologtatás közben egy-egy réteg felvitele folyamán, vagy a vákuumrendszerben levő gázösszetételt, vagy a párologtatási sebességet állandó értéken tartjuk, miközben a rétegvastagságot reflexió vagy transzmisszió mérése közben maximumok és mi-45 nimumok mérése útján határozzuk meg. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a forrásba helyezett, előnyösen fémoxid-anyag hőmérsékletét a felviendő anyagtól függően konstans értékűre választjuk — pl. 50 szilíciumoxidnál kb. 1300 °C — a hőfok elérésekor a hordozó takarását megszüntetjük és a kívánt optikai rétegvastagság elérésekor a vákuumrendszerben az oxigén nyomását megváltoztatjuk úgy, hogy az egyik réteg párologtatásánál az oxigén bevezető szelepet egyszer 55 nyitjuk, majd a következő réteg párologtatásánál zárjuk. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oxigén adagolás folyamatos változtatásával a hordozó felületén a rétegvastagsága mentén periodikusan inhomogén —• pl. szinuszosan 60 változó — törésmutatójú réteget alakítunk ki. 2 rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 78.6128.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató
