Определение оптических констант пленок SRYF4 в диапазоне 1,3…12 мкм

А.Р. Бестугин; Ю.А. Новикова; М.Б. Рыжиков; И.А. Киршина

doi:10.18127/j15604128-201902-07

Определение оптических констант пленок SRYF4 в диапазоне 1,3…12 мкм

А.Р. Бестугин¹, Ю.А. Новикова², М.Б. Рыжиков³, И.А. Киршина⁴

научная статья УДК 621.396.67 Страницы: 59-64 doi.org/10.18127/j15604128-201902-07

¹ д.т.н., профессор, директор Института радиотехники, электроники и связи Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения
² к.ф.-м.н., доцент, кафедра физики, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
³ к.т.н., доцент, кафедра радиотехнических и оптоэлектронных комплексов, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
⁴ к.э.н., доцент, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Ключевые слова: Радиооптические системы ближний и средний ИК диапазон просветляющие покрытия оптические пленки фториды преломление и поглощение

Аннотация

Отмечено, что наиболее часто используемые для покрытия оптических антенн пленки фторидов BaF2 с низким показателем преломления в инфракрасной области спектра неустойчивы при перепадах температуры, поэтому требуется поиск и внедрение в состав многослойных интерференционных покрытий пленок из новых перспективных материалов, увеличивающих показатели надежности. Для определения их оптических констант использован спектрофотометрический метод, основанный на анализе спектров отражения и пропускании пленок, но наличие полос поглощения искажает спектры отражения и пропускания и затрудняет определение оптических констант.

Предложено использовать экспериментально-расчетный метод, позволяющий учесть эффект поглощения и получить более точные оценки исследуемых параметров. На его основе получены результаты теоретических расчетов и экспериментальных измерений для новой пленки, выполненной из SrYF4, которая может служить для создания высокоэффективных просветляющих покрытий в диапазоне длин волн от 1,3 до 12 мкм.

Получены результаты, актуальные для задач повышения эффективности, надежности и увеличения сроков эксплуатации радиооптических систем, работающих в реальных атмосферных условиях.

Для цитирования

Бестугин А.Р., Новикова Ю.А., Рыжиков М.Б., Киршина И.А. Определение оптических констант пленок SRYF4 в диапазоне 1,3…12 мкм // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. № 2. С. 59–64. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-201902-07

Список источников

France R.W., Carter S.F., Moore M.W., Day S.R. Properties and applications of ZrF4 based fiber in the 0.5−4.5 mkm region // Br. Telecom. Technic. J. 1987. V. 5. P. 28−32.
Галаган Б.И., Денкер Б.И., Дмитрук Л.H., Моцартов В.В., Сверчков С.Е. Стекла для прозиодимовых лазерных усилителей, сенсибилизированных неодимом и итербием // Квантовая электроника. 1996. Т. 23. № 2. С. 103−108.
Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Плехоткина Г.Л., Прилипко В.К. Проектирование ахроматических просветляющих покрытий //Датчики и системы. 2016. № 1 (199). С. 54−57.
Сулейманов С.Х., Berger P., Дыскин В.Г. и др. Просветляющие покрытия на основе фторидных композиций для органических солнечных элементов // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. № 7. С. 47−52.
Тропин А.Н. Пленкообразующие материалы для тонкослойных оптических покрытий: новые задачи и перспективы (обзор) // Успехи прикладной физики. 2016. Т. 4. № 2. С. 206−211.
Druon Frédéric, Sandrine Ricaud, Dimitris N. Papadopoulos. On Yb:CaF2 and Yb:SrF2: review of spectroscopic and thermal properties and their impact on femtosecond and high power laser performance // Optical Materials Express. 2011. № 3. Vol. № 1. P. 489−502.
Котликов Е.Н., Новикова Ю.А. Исследование оптических пленок BaxMg1–xF2 // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 117. № 3. С. 48−52.
Котликов Е.Н., Иванов В.А., Новикова Ю.А., Тропин А.Н. Исследование оптических свойств пленок легированных фторидов // Известия ГУАП. Аэрокосмическое приборостроение. 2011. № 1. С. 117−124.
Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Тропин А.Н. Проектирование и изготовление интерференционных покрытий. СПб.: ГУАП. 2016. 288 с.
Справочник технолога-оптика / Под ред. М.А. Окатова. Л.: Машиностроение. 2004. 679 с.
Котликов Е.Н. Спектрофотометрический метод определения оптических констант материалов // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 2. С. 3−7.
Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Юрковец Е.В. Метод определения оптических констант пленок на поглощающих подложках // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 10. С. 64−69.
Котликов Е.Н., Юрковец Е.В. Метод определения оптических констант поглощающих пленок. Подложки без поглощения // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 1. С. 1−6.
Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Коваленко И.И. Программа синтеза и анализа интерференционных покрытий Film Manager // Информационно-управляющие системы. 2015. № 3. С. 51−59.
Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1970. 856 с.
Poelman D., Smet P.F. Methods for the determination of the optical constants of thin films from single transmission measurements: a critical review // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 1850−1857.

[1] France R.W., Carter S.F., Moore M.W., Day S.R. Properties and applications of ZrF4 based fiber in the 0.5−4.5 mkm region // Br. Telecom. Technic. J. 1987. V. 5. P. 28−32.

[2] Галаган Б.И., Денкер Б.И., Дмитрук Л.H., Моцартов В.В., Сверчков С.Е. Стекла для прозиодимовых лазерных усилителей, сенсибилизированных неодимом и итербием // Квантовая электроника. 1996. Т. 23. № 2. С. 103−108.

[3] Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Плехоткина Г.Л., Прилипко В.К. Проектирование ахроматических просветляющих покрытий //Датчики и системы. 2016. № 1 (199). С. 54−57.

[4] Сулейманов С.Х., Berger P., Дыскин В.Г. и др. Просветляющие покрытия на основе фторидных композиций для органических солнечных элементов // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. № 7. С. 47−52.

[5] Тропин А.Н. Пленкообразующие материалы для тонкослойных оптических покрытий: новые задачи и перспективы (обзор) // Успехи прикладной физики. 2016. Т. 4. № 2. С. 206−211.

[6] Druon Frédéric, Sandrine Ricaud, Dimitris N. Papadopoulos. On Yb:CaF2 and Yb:SrF2: review of spectroscopic and thermal properties and their impact on femtosecond and high power laser performance // Optical Materials Express. 2011. № 3. Vol. № 1. P. 489−502.

[7] Котликов Е.Н., Новикова Ю.А. Исследование оптических пленок BaxMg1–xF2 // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 117. № 3. С. 48−52.

[8] Котликов Е.Н., Иванов В.А., Новикова Ю.А., Тропин А.Н. Исследование оптических свойств пленок легированных фторидов // Известия ГУАП. Аэрокосмическое приборостроение. 2011. № 1. С. 117−124.

[9] Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Тропин А.Н. Проектирование и изготовление интерференционных покрытий. СПб.: ГУАП. 2016. 288 с.

[10] Справочник технолога-оптика / Под ред. М.А. Окатова. Л.: Машиностроение. 2004. 679 с.

[11] Котликов Е.Н. Спектрофотометрический метод определения оптических констант материалов // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 2. С. 3−7.

[12] Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Юрковец Е.В. Метод определения оптических констант пленок на поглощающих подложках // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 10. С. 64−69.

[13] Котликов Е.Н., Юрковец Е.В. Метод определения оптических констант поглощающих пленок. Подложки без поглощения // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 1. С. 1−6.

[14] Котликов Е.Н., Новикова Ю.А., Коваленко И.И. Программа синтеза и анализа интерференционных покрытий Film Manager // Информационно-управляющие системы. 2015. № 3. С. 51−59.

[15] Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1970. 856 с.

[16] Poelman D., Smet P.F. Methods for the determination of the optical constants of thin films from single transmission measurements: a critical review // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 1850−1857.