Специалистами ОКБ «АСТРОН»разработан ряд просветляющих покрытий наносимых на поверхности оптических деталей методом испарения в вакууме

Просветление DLC

Специалистами ОКБ «АСТРОН»разработан ряд просветляющих покрытий наносимых на поверхности оптических деталей методом испарения в вакууме

В процессе разработки оптических приборов работающих в области среднем диапазоне инфракрасного излучения (λ=3–14 мкм) используются материалы обладающими высокими показателями преломления (для германия nλ=4,00, для кремния nλ=3,50, для селенида цинка nλ=2,5), что приносит ряд определенных трудностей.

Одной из самых основных проблем является высокое отражение от одной поверхности оптической детали (отражение чистого германия на λ=8–10 мкм Rλ=40%) очень высокое, и если объектив будет состоять из 3–4 линз из германия его интегральный коэффициент пропускания немногим превысит 10%, что является ничтожно малой величиной. Для нормального функционирования оптической системы ее интегральный коэффициент пропускания должен быть на уровне не менее 85%, а оптимальные оптические системы, использующие асферическую оптику, могут обеспечить пропускание около 95%.

Для обеспечения такой пропускающей способности командой специалистов ОКБ «АСТРОН» был разработан ряд просветляющих покрытий наносимых на поверхности оптических деталей методом испарения в вакууме. Одним из таких покрытий является DLC (Diamond Like Carbon). Основные задачи, которые решает данное покрытие это просветление германиевой оптики с одновременными высокими механическими защитными свойствами. Твердость покрытий наносимых плазменным методом сравнима с твердостью алмаза (5000–10000 Hv). DLC покрытие нанесенное на поверхность германиевой линзы, полностью исключает вероятность механического повреждения в результате абразивного воздействия.

Просветляющая способность такого однослойного покрытия значительно уступает традиционным просветляющим покрытиям. Интегральный коэффициент пропускания в диапазоне рабочих длин волн немногим превышает 80%. Это при условии того, что в максимуме пропускание может достигать значительных значений (Тmax=99,0%). Проведя испытание готовой оптической системы с нанесенным на первую поверхность DLC, мы получили пропускание в районе 81%, тогда как этаже система с нанесенным на все поверхности многослойным широкополосным просветляющим покрытием обеспечило пропускание в диапазоне длин волн от 8 до 14 мкм порядка Т=95%. На первый взгляд прибавка в 15% не является значительной, но для приборов работающих в ИК области это очень значительно.

Проведя небольшое исследование условий, в которых большую часть времени работают тепловизионные приборы, выпускаемые нами, было выявлено, что влияние абразивов на объективы практически отсутствует, и использование DLC покрытия не целесообразно. Куда более выгодно использовать широкополосное просветляющее покрытие, которое дает значительный прирост в пропускании и имеет очень хорошую устойчивость к воздействию окружающей среды.