198655. lajstromszámú szabadalom • Reflexiócsökkentő vékonyrétegrendszer a látható L0=550 NM és 1064 nm és 1064 nm körüli hullámhossz tartományra
1 HU 198655 B 2 A közeli infratartományban impulzus üzemmódban működő lézerek megjelenésével egyidőben indult meg a L1DAR rendszerű távmérők speciális feladatokra történő fejlesztése. Tekintettel arra, hogy a távmérő közeli infratartoniányban működik, csak speciális műszerekkel lehet a mérés Lényét detektálni, ily módon igen alkalmas katonai felhasználására A YAG, neodymium üveglézerek kifejlesztése lehetőséget adott ezen távmérők hordozható kivitelű előállítására. A távmérővel a mérés közeli infratartományban az alkalmazott lézer hullámhosszán pl. 1064 nm körüli hullámhosszon történik, mig a cél felderítése, annak megirányzása a szem érzékenységi tartományában, tehát a látható tartományban van. Az irányzás, a célfigyelés valamint a mérés egyazon optikai rendszerrel történik. A műszer bocsátja ki a lézer impulzust, mely lézerfény a célról visszaverődik és a lézerrel párhuzamos helyzetű figyelő-távcsőn át egy speciális nyalábosztó prizmán keresztül a detektorra jut. A lézerfény a szembe nem kerülhet, mert annak károsodását eredményezi. A figyelő, azaz a visszavert fényt összegyűjtő távcső lencséit olyan reflexiócsökkentő réteggel kell ellátni, mely mind a látható, mind a lézer hullámhosszán minimális reflexióval rendelkezik. Ezen speciális reflexiócsökkentó vékonyréteg egyrészt a távmérő hatótávolságát, másrészt az irányzási távolságot növeli. A feladat megoldására irodalomban ismert konstrukció nincs, tekintettel a feladat speciális voltára, továbbá annak technológiai jellegére. A látható tartományban, továbbá 1064 nm-en működő reflexiócsökkentó rétegrendszernek olyannak kell lennie, hogy a különböző optikai üvegekből készült lencsék, optikai elemek esetén is alkalmazható legyen. A találmány a fenti feladatra ad megoldást. A találmány szerinti reflexiócsökkentó, vékonyrétegrendszer a látható Lo=550 nm és 1064 nm körüli hullámhossz tartományra 6 rétegből áll. A hordozó törésmutatója l,45<ns<l,85 közötti értékű lehet. Az egyes dielektrikum rétegek anyagának törésmutatói ni=ni=l,38Í®>°2 n2=ns=2i®»®2 továbbá n3=n6=2,35-®’^ Az egyes rétegekhez tartozó 2n fi — —m dí Lo (1=1...6) - dí az i-edik réteg mechanikai vastagsága - fázisok az alábbi összefüggésnek tesznek eleget: 0.00296 1.59894(1 fz-0.301325 2.37081 f3 0.194755 3.34499 f4-0.681765 1.397226 fü 0.220661-0.016374 lf6, ,0.190546-0.02369/ A találmány szerinti rétegrendszer egy kiviteli változatát az optikában leggyakrabban használatos üvegre mutatjuk be. Az anyag ennek megfelelően BK7, melynek törésmutatója ns=l,51G. A találmány szerinti rétegek anyaga MgFz, ni=,4=.l,38, a második és harmadik réteg anyaga legyen K78, továbbá a harmadik és hatodik réteg anyaga TiOï. A fi fázisokat ns=l,516-nak megfelelően pl. fiet a mátrix első sorénak, valamint a hordozó törésmutatójának megfelelő oszlopvektor szorzataként kapjuk. Nevezetesen f1=0,00296.1,516+1.59894 6= 1,6034 33. Ehhez hasonlóan kapjuk az fz....f6 fázisokat. Lo=550 nm centrális hullámhossz felhasználásával az egyes rétegek mechanikai vastagságát meghatározhatjuk a Lofi di=-----2nm Az egyes mechanikai vastagságok a következők: di=101.708 nm dz=83.771 nm 03=135.595 nm d4=23.068 nm ds=13.925 nm d6=9.878 nm Az 1. ábra szemlélteti a találmány szerinti konstrukciónak megfelelő rétegrendszer reflexiós görbéjét. Az ábra vízszintes tengelyén Lo/L értéket tüntettük fel, a függőleges tengelyre pedig a reflexió értékét ezrelékben. A reflexió értéke 0,83<Lo/L<l,33 tartományban 0,45% alatt van. A fenti tartománynak megfelel 413 nm-tól 662 nm-ig tartó hullámhossz tartomány, mely a láLhaló tartomány 80%-a. Az ábra bal oldalán 0,46<Lo/L<0,53 tartomány van ábrázolva, azaz az 1064 nm-nek megfelelő környezet. Az Lo/L=0/5l7 érték tartozik az 1064 nin-hez. A rétegrendszer gyártásával szembeni követelmény a Lo-ra vonatkozóan +12, -8 nm, amely érték gyárthatóság szempontjából kedvező. A találmány egy másik kiviteli változatát ns=l,694 törésmutatójú hordozóra adjuk meg. A mechanikai rétegek vastagsága di=101.741 nm d2=81.424 nm d3=136.887 nm d4=15.370 nm ds=15.644 nm d6=11.141 nm A rétegrendszer reflexiója lényegében a látható tartományban azonos az előbbi kiviteli példán bemutatottéval, azaz a látható tartományban ez esetben valamivel kedvezőbb, a reflexió értéke 0,4%. 1064 nm-nek megfelelő helyen a refelxió értéke 0,32%. A bemutatott két kiviteli példa jól szemlélteti, hogy a találmány szerinti speciális reflexiócsökkentó rótegrendszer messzemenően kielégíti a vele szemben támasztott követelményeket-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
