ЗЕРКАЛО ДЛЯ ЛАЗЕРОВ

ЗЕРКАЛО ДЛЯ ЛАЗЕРОВ


RU (11) 2059331 (13) C1

(51) 6 H01S3/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 3044750/25 
(22) Дата подачи заявки: 1982.06.24 
(45) Опубликовано: 1996.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 787452, кл. C 03C 17/34, 1980. 2. Технологическая инструкция. Покрытия оптические для ОКГ, ИАБ-50-74. Государственный оптический институт, 1976, с.12. 
(71) Заявитель(и): Государственное предприятие "НПО Астрофизика" 
(72) Автор(ы): Алексеев В.А.; Багдасаров З.Е.; Земсков Е.М.; Лебедевич Е.И.; Синельников С.П.; Усоев Г.С.; Черенков М.Г.; Ямнов А.Л.; Ямпольский В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Обособленное научно-исследовательское подразделение по солнечной и точной оптике при Государственном предприятии "НПО Астрофизика" 

(54) ЗЕРКАЛО ДЛЯ ЛАЗЕРОВ 

Использование: в технической физике, в частности в устройствах зеркал для лазера. Сущность изобретения: зеркало для лазера содержит подложку и нанесенное на нее многослойное диэлектрическое покрытие с защитным слоем из двуокиси кремния, оптическая толщина которого равна полуволне излучения. На защитный слой нанесен буферный слой тугоплавкого прозрачного материала с оптической толщиной в 2 - 3 длины волны излучения. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технической физике, а именно к зеркалам, используемым в лазерной технике.

Известно диэлектрическое зеркало, состоящее из перемежающихся слоев двуокисей кремния и титана, нанесенных на подложку, и нанесенного на зеркало защитного слоя из двуокиси кремния с оптической толщиной /2, где длина волны излучения [1]

Недостатком данного зеркала является малая лучевая прочность.

Наиболее близким к изобретению является лазерное зеркало из многослойного покрытия из перемежающихся слоев с низким и высоким коэффициентами преломления, нанесенного на подложку и на многослойное покрытие слоя из двуокиси кремния с оптической толщиной /2 [2]

Недостатком этого зеркала является малая лучевая прочность, связанная с нагревом внешних слоев покрытия и защитного слоя из двуокиси кремния при поглощении в них части проходящего лазерного излучения, их дальнейшего расплава и выхода зеркала из строя. Также при попадании пылевой частицы на зеркало, во время воздействия лазерного излучения, частица нагревается и создается локальная зона расплава защитного слоя покрытия и внешнего слоя покрытия, которая при дальнейшем воздействии излучения расширяется и приводит к выходу из строя зеркала. Это воздействие имеет интегральный эффект и резко влияет на долговечность зеркала.

Техническая задача изобретения повышение лучевой прочности зеркала для лазеров.

Техническая задача достигается тем, что в зеркале для лазера, состоящего из многослойного диэлектрического покрытия, нанесенного на подложку и защищенного защитным слоем из двуокиси кремния, на защитный слой наносится буферный слой из тугоплавкого прозрачного материала с оптической толщиной 2-3 .

На фиг. 1 показано зеркало для лазеров; на фиг. 2 экспериментальная зависимость улучшения лучевой прочности от толщины слоя, где Ео лучевая прочность зеркала без буферного слоя; Е лучевая прочность зеркала с буферным слоем толщиной ,; оптическая толщина буферного слоя.

На фиг. 1 показана подложка 1, например из кварца, многослойное диэлектрическое покрытие 2, слои 3, например из двуокиси кремния с оптической толщиной /4; слои 4, например из двуокиси циркония с оптической толщиной /4; защитный слой 5 из двуокиси кремния с оптической толщиной /2; буферный слой 6, например из окиси алюминия или двуокиси кремния, с оптической толщиной 2-3 .

При воздействии импульса лазерного излучения он частично поглощается во внешних слоях диэлектрического покрытия, остальная часть отражается. Тепло, выделившееся в результате поглощения излучения во внешних слоях, нагревает их и с помощью теплопроводности в малой части поглощается в защитном слое, при этом основная часть тепла поглощается в буферном слое, который разогревается, но задерживает расплав защитного слоя и внешних слоев диэлектрического покрытия и выход зеркала из строя. В случае попадания пылевой частицы на поверхности зеркала при воздействии излучения частица нагревается и создается зона локального разогрева и расплава буферного слоя. Так как буферный слой выполнен из тугоплавкого материала, то локальный разогрев и расплав не достигает защитного слоя и отражающего диэлектрического покрытия за время импульса, покрытие не разрушается и зеркало сохраняет свою работоспособность.

Толщина буферного слоя выбрана экспериментально из условий максимального количества тепла, которое может поглотиться в буферном слое, и снижения лучевой прочности из-за накопления дефектов нанесения буферного слоя на зеркало.

Таким образом, нанесение буферного слоя из тугоплавкого прозрачного материала с оптической толщиной 2-3 на зеркало для лазера позволяет повысить в 4,5 раза лучевую прочность зеркала за счет улучшения теплового режима работы отражающего многослойного диэлектрического покрытия (см. фиг. 2).

Предлагаемое зеркало для лазеров обладает большой лучевой прочностью, большой устойчивостью к атмосферным воздействиям, а также большой долговечностью в работе. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЗЕРКАЛО ДЛЯ ЛАЗЕРОВ, содержащее подложку и нанесенное на нее многослойное диэлектрическое покрытие с защитным слоем из двуокиси кремния, оптическая толщина которого равна полуволне излучения, отличающееся тем, что на защитный слой нанесен буферный слой из тугоплавкого прозрачного материала с оптической толщиной в 2 3 длины волны излучения.