3.3. Расчет трехслойного отражающего покрытия.
Рисунок 3. Структура трехслойного отражающего покрытия.
Для трехслойного отражающего покрытия соотношения показателей преломления должны удовлетворять следующим условиям:
;
где , - показатели преломления внешних отражающих слоев;
- показатель преломления внутреннего отражающего слоя;
- показатель преломления подложки;
, , - толщины отражающих слоев;
, , - оптические толщины отражающих слоев.
Так как в качестве значений показателей преломления внешних слоев используются рассчитанные ранее показатели преломления слоев двухслойного покрытия, показатель преломления внутреннего слоя будет равен показателю преломления верхнего отражающего слоя.
Наименование материала______________________Состав слоя___________
Метод нанесения________________Температура _________________
Рассчитаем по формуле Френеля интегральный коэффициент отражения :
Построим график спектральной зависимости коэффициента отражения R15 от угла сдвига фаз , варьируя оптической толщиной пленки в заданном интервале длин волн.
Для построения графика зависимости заполним таблицу 15.
Угол сдвига фаз определяется по формуле:
при .
При ; ; угол сдвига фаз ; ; , а .
При ; угол сдвига фаз ; , а .
Энергетический коэффициент отражения системы воздух – пленка – подложка рассчитывается по формуле:
,
где - амплитудный коэффициент отражения, который последовательно рассчитывается из следующих формул:
При :
;
При :
;
Энергетический коэффициент пропускания можно рассчитать по формуле: .
Таблица 5.
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
1 |
-1 |
1 |
-1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании данных таблицы 5 построим график зависимости .
Построим график спектральной зависимости коэффициента отражения R15 от длины волны в заданном интервале длин волн.
Для построения графика зависимости заполним таблицу 16.
Значения длин волн в первой строке будут аналогичны значениям, приведенным в первой строке таблиц 12, 14.
Таблица 6.
, нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для каждого значения определим угол сдвига фаз при :
Вычислим значения для каждой длины волны .
Рассчитаем энергетические коэффициенты отражения системы воздух – пленка – подложка для каждой длины волны .
На основании данных таблицы 6 построим график зависимости .
Для определения оптимальной конструкции просветляющего покрытия составим сводный график зависимости .
Вывод: для заданных выше параметров (материал подложки, рабочий диапазон, рабочая длина волны) конструкция покрытия, состоящего из ____ слоев, является оптимальной, т.к.______________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
Условное обозначение данного покрытия:_________________________.