ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2026-93-03-92-101

УДК: 538.975

Особенности применения спектральных систем контроля при изготовлении интерференционных фильтров для инфракрасного диапазона спектра

Тропин А.Н.
Ссылка для цитирования:

Тропин А.Н. Особенности применения спектральных систем контроля при изготовлении интерференционных фильтров для инфракрасного диапазона спектра // Оптический журнал. 2026. Т. 93. № 3. С. 92–101. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-03-92-101

Tropin A.N. Features of the application of broadband optical monitor systems in manufacturing of infrared interference filters [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2026. V. 93. № 3. P. 92–101. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-03-92-101

Ссылка на англоязычную версию:
-
Аннотация:

Предмет исследования. Особенности применения широкополосных спектральных систем контроля, используемых при изготовлении интерференционных фильтров для инфракрасного спектрального диапазона. Цель работы. Определение влияния различных стратегий контроля на точность воспроизведения спроектированных прецизионных многослойных инфракрасных интерференционных покрытий и сравнение их эффективности. Метод. Проведение серии вычислительных экспериментов, моделирующих реальный процесс вакуумного напыления оптических покрытий с учетом характерных особенностей используемой спектральной системы контроля, применяемых пленкообразующих материалов и топологий формируемых многослойных структур. Основные результаты. Установлено влияние выбора стратегии контроля на погрешность определения толщины слоев, приводящую к искажению спектральных характеристик многослойных тонкопленочных покрытий. Определены наиболее эффективные стратегии контроля для рассмотренных модельных структур интерференционных фильтров. Практическая значимость. Результаты исследования могут применяться на практике при изготовлении инфракрасных интерференционных покрытий и фильтров на их основе. Возможность применения полученных результатов продемонстрирована на примере изготовления 27-слойного коротковолнового блокирующего фильтра с коротковолновой границей пропускания, равной 8,0 мкм.

Ключевые слова:

интерференционный фильтр, вакуумное осаждение, многослойное тонкопленочное покрытие, широкополосная спектральная система контроля

Коды OCIS: 310.1860, 310.6805, 120.2440

Список источников:
  1. Willey R.R. Practical production of optical thin films. Charlevoix: Willey Optical, Consultants, 2008. 432 p.
  2. Willey R.R. Achieving narrow bandpass filters which meet the requirements for DWDM // Thin Solid Films. 2001. V. 398–399. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(01)01295-0
  3. Zoeller A., Boos M., Hagedorn H., et al. High accurate in situ optical thickness monitoring for multilayer coatings // Society of Vacuum Coaters. 47th Annual Technical Conf. Proc. 2004. Optical Interference Coatings. Tucson, Arizona, United States. June 27 — July 2, 2004. P. 72–75. https://doi.org/10.1364/OIC. 2004.TuE10
  4. Vidal B., Fornier A., Pelletier E. Optical monitoring of nonquarterwave mutilayer filters // Appl. Opt. 1978. V. 17. № 7. P. 1038. https://doi.org/10.1364/AO.17.001038
  5. Lappschies M., Grob T., Ehlers H., et al. Broadband optical monitoring for the deposition of complex coatings // Proc. SPIE. 2004. V. 5250. P. 637–645. https://doi.org/10.1117/12.514800
  6. Starke K., Grob T., Lappschies M., et al. Rapid prototyping of optical thin film filters // Proc. SPIE. 2000. V. 4094. P. 83–92. https://doi.org/10.1117/12.404754
  7. Просовский О.Ф., Буднев А.Ю., Денисов Д.Г. и др. Современная система прямого оптического широкополосного контроля толщины напыляемых оптических покрытий // Светотехника. 2020. № 4. С. 51–54.

Prosovsky O.F., Budnev A.Yu., Denisov D. G., et al. Contemporary system of direct broadband optical monitoring of thickness of spray optical coatings // Light & Eng. 2020. V. 28. № 5. P. 48–52. https://doi.org/10.33383/2020-017

  1. Zhupanov V.G., Klyuev E.V., Alekseev S.V., et al. Indirect broadband optical monitoring with multiple witness substrates // Appl. Opt. 2009. V. 48. P. 2315–2320. https://doi.org/10.1364/AO.48.002315
  2. Семенов З.В., Лабусов В.А. Исследование погрешностей непрямого спектрального контроля толщин слоев многослойных оптических покрытий путем компьютерного моделирования // Автометрия. 2017. Т. 53. № 6. С. 3–14. https://doi.org/10.15372/AUT20170601

Semenov Z.V., Labusov V.A. Error analysis of indirect broadband monitoring of multilayer optical coatings using computer simulations // Optoelectronics, Instrumentation and Data Proc. 2017. V. 53. № 6. P. 537–547. https://doi.org/10.3103/S8756699017060012

  1. Tikhonravov A. Virtual deposition plant // Proc. SPIE. 2005. V. 5870. P. 1–13. https://doi.org/10.1117/12.617043
  2. Тропин А.Н. Предпроизводственный анализ в технологии тонкопленочных оптических покрытий // Научное приборостроение. 2017. Т. 27. № 2. С. 41–46.

Tropin A.N. Pre-production analysis in the thin-film optical coatings technology [in Russian] // Nauchnoe Pribobrostroenie. 2017. V. 27. № 2. P. 41–46.

  1. Исаев Т.Ф., Тихонравов А.В., Ягола А.Г. О выборе стратегий широкополосного оптического контроля напыления многослойных покрытий // ВМУ. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2020. № 6. С. 30–35.

Isaev T.F., Tikhonravov A.V., Yagola A.G. On the choice of a strategy for broadband optical monitoring of the deposition of multilayer coatings // Moscow University. Physics Bulletin. 2021. V. 76. № 1. P. 36–41. https://doi.org/10.3103/S0027134921010070

  1. Tikhonravov A., Kochikov I., Matvienko I., et al. Strategies of broadband monitoring aimed at minimizing deposition errors // Coatings. 2019. V. 9. № 809. P. 2–10. https://doi.org/10.3390/coatings9120809
  2. Tikhonravov A.V., Trubetskov M.K. Automated design and sensitivity analysis of wavelengh-division multiplexing filters // Appl. Opt. 2002. V. 41. № 16. P. 3186–3182. https://doi.org/10.1364/AO.41.003176
  3. Котликов Е.Н., Тропин А.Н. Критерий устойчивости спектральных характеристик многослойных интерференционных покрытий // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 3. С. 60–64.

Kotlikov E.N., Tropin A.N. Stability criterion of the spectral responses of multilayer interference coatings // J. Opt. Technol. 2009. V. 76. № 3. P. 162–166. https://doi.org/10.1364/JOT.76.000162

  1. Sullivan B.T., Dobrowolski J.A. Deposition error compensation for optical multilayer coatings. II. Experimental results-sputtering system // Appl. Opt. 1993. V. 32. № 13. P. 2351–2360. https://doi.org/10.1364/AO.32.002351
  2. Tikhonravov A.V., Sharov A.N., Romanov B., et al. On the selection of broadband monitoring algorithms for optical coating production // Opt. Exp. 2025. V. 33. № 7. P. 16610–16619. https://doi.org/10.1364/OE.559120