Соотношения взаимности для интерференционных покрытий
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2023-59-2-158-167
Аннотация
Путем анализа волновых уравнений обосновано совпадение энергетических коэффициентов отражения и пропускания для волн s- и p-поляризации при их падении на интерференционное покрытие со встречных направлений. Покрытие может характеризоваться произвольным пространственным профилем показателя преломления, ограничивающим условием является отсутствие в покрытии оптических потерь. Получены соотношения взаимности для энергетических коэффициентов отражения и прохождения естественного света для структуры в виде плоскопараллельной диэлектрической пластины с интерференционными покрытиями на ее противоположных сторонах. Показано, что при освещении структуры с поглощающей пластиной во встречных направлениях энергетические коэффициенты отражения могут различаться, а энергетические коэффициенты прохождения всегда совпадают. Использование соотношений взаимности для упрощения вычислений проиллюстрировано на примере расчета широкополосных просветляющих интерференционных покрытий, состоящих из чередующихся слоев Nb2O5 и SiO2, нанесенных на пластину из поликарбоната. В результате подтверждена корректность этих соотношений и показано, что оптимизированное просветляющее двухстороннее интерференционное покрытие обеспечивает примерно в 5 раз меньший по величине средний энергетический коэффициент отражения по сравнению с оптимизированным односторонним покрытием.
Об авторах
А. Б. Сотский
Могилевский государственный университет имени А. А. Кулешова
Беларусь
Беларусь
Сотский Александр Борисович – доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры физики и компьютерных технологий
ул. Космонавтов, 1, 212022, Могилев
Е. А. Чудаков
Могилевский государственный университет имени А. А. Кулешова
Беларусь
Беларусь
Чудаков Евгений Александрович – аспирант,
младший научный сотрудник
ул. Космонавтов, 1, 212022, Могилев
Список литературы
1. Broadband antireflection coatings for visible and infrared ranges / F. Lemarquis [et al.] // CEAS Space J. – 2019. – Vol. 11, № 4. – P. 567–568. https://doi.org/10.1007/s12567-019-00266-8
2. Multilayer thin film structures for multifunctional glass: Self-cleaning, antireflective and energy-saving properties / C. Garlisi [et al.] // Appl. Energy. – 2020. – Vol. 264. – P. 114697 (32 pp). https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.114697
3. Tikhonravov, A. V. Optical coating design approaches based on the needle optimization technique / A. V. Tikhonravov, M. K. Trubetskov, G. W. Debell // Appl. Opt. – 2007. – Vol. 46, № 5. – P. 704–710. https://doi.org/10.1364/AO.46.000704
4. Plasma-chemical deposition of anti-reflection and protective coating for infrared optics / A. S. Grenaderov [et al.] // Russ. Phys. J. – 2020. – Vol. 62, № 11. – P. 2112–2120. https://doi.org/10.1007/s11182-020-01954-3
5. Optimal Optical Properties–Hardness Ratio of Antireflection Coating Produced from a Silica Sol with Hexadecyltrimethylammonium Bromide on Silicate Glass / B. B. Troitskii [et al.] // Russ. J. Appl. Chem. – 2020. – Vol. 93, № 2. – P. 232–237. https://doi.org/10.1134/S1070427220020111
6. Fabrication and performances of double-sided HfO2 anti-reflection films with ultra-high infrared transmittance // J. Gua [et al.] // J. Alloys Compd. – 2021. – Vol. 858. – P. 158337 (7 pp). https://doi.org/10.1016/j.clinph.2020.09.023
7. Hülya, K. M. Analysis of the Anti-Reflection Coated Eyeglass Used in Turkey / K. M. Hülya, E. Naci // Int. J. Eastern Anatolia Sci. Eng. Des. – 2021. – Vol. 3, № 1. – P. 157–166. https://doi.org/10.47898/ijeased.865312
8. Спектроскопия слоев на плоскопараллельных подложках / А. Б. Сотский [и др.] // Оптика и спектроскопия. – 2020. – Т. 128, № 8. – С. 1133–1143. https://doi.org/10.21883/OS.2020.08.49711.79-20
9. Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям: пер. с нем. / Э. Камке. – М.: Лань, 2003. – 576 с.
10. Борн, М. Основы оптики: пер. с англ. / М. Борн, Э. Вольф. – 2-е изд., испр. – М.: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. – 719 с.
11. Gao, L. Exploitation of multiple incidences spectrometric measurements for thin film reverse engineering / L. Gao, F. Lemarchand, M. Lequime // Opt. Express. – 2012. – Vol. 20, N 14. – P. 15734–15751. https://doi.org/10.1364/OE.20.015734
12. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров: пер. с англ. / Г. Корн, Т. Корн. – 2-е изд., перераб. М.: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. – 832 с.
Рецензия
Просмотров: 408
Послать статью по эл. почте 