Numéro
J. Phys. Radium
Volume 19, Numéro 3, mars 1958
Page(s) 301 - 306
DOI https://doi.org/10.1051/jphysrad:01958001903030100
J. Phys. Radium 19, 301-306 (1958)
DOI: 10.1051/jphysrad:01958001903030100

Extension du domaine spectral de pouvoir réflecteur élevé des couches multiples diélectriques

F.A. Jenkins

Department of Physics, University of California, Berkeley, California, U. S. A.


Abstract
Two ways of rendering multilayer coatings for Fabry-Perot plates usable over a wider region of the spectrum are discussed : (1) incorporation of Sb2O3 layers to permit use in the ultraviolet, and (2) variation of the thickness of the individual layers from the λ/4 condition to broaden the maximum of the curve of reflectance versus wavelength. The technique of producing clear films of Sb2O3 is described, and their refractive index is reported. Calculation of the phase shift on reflection from the de-tuned type of film shows that its dispersion is very large in certain regions of the spectrum. As a consequence, interference filters made with two such films show several pass-bands that are very sharp and vary only slightly in wavelength when the spacer thickness is changed. The latter prediction is experimentally verified, and the expected sharpness is confirmed within a factor of two. The general form of the phase shift curves shows that it may be difficult, by coating a metallic mirror with a de-tuned film, to broaden the region of enhanced reflection without introducing narrow regions of very low reflectance. Experimental tests confirm this. The reflèctance of an aluminium mirror coated with a tuned 6-layer film exceeds 95 percent over 2 800 Å, and such mirrors should be valuable where many reflections are needed.


Résumé
On discute deux moyens pour rendre les revêtements multi-diélectriques appliqués aux lames de Fabry-Perot utilisables dans une plus large région du spectre : 1) incorporation de couches de Sb2O3 pour permettre l'utilisation dans l'ultraviolet et 2) variation de l'épaisseur des couches élémentaires, en s'écartant de l'épaisseur λ/4, pour élargir le maximum de pouvoir réflecteur en fonction de la longueur d'onde. La technique de préparation de couches transparentes de Sb2O3 est décrite ; on en donne l'indice. Le calcul du déphasage à la réflexion des couches multiples non λ/4 montre que ses variations sont très rapides dans certaines régions du spectre. En conséquence, les filtres interférentiels préparés avec deux tels miroirs ont plusieurs bandes passantes très étroites, dont la longueur d'onde dépend peu de l'épaisseur de la couche médiane. Cette dernière propriété est vérifiée expérimentalement, et la finesse prévue est confirmée à un facteur 2 près. La forme générale des courbes déphasage-longueur d'onde montre qu'il peut être difficile, en recouvrant un miroir métallique d'un revêtement à multi-couches non λ/4, d'élargir la région de réflexion' accrue sans introduire des régions étroites de réflexion trés basse. Ceci se vérifie expérimentalement. Le pouvoir réflecteur d'un miroir d'aluminium revêtu de 6 couche λ/4 est supérieur à 95% dans un domaine de 2 800 Å ; de tels miroirs devraient être précieux dans tous les cas où de multiples réflexions sont utilisées.

PACS
0760 - Optical instruments and equipment.
4279W - Optical coatings.

Key words
antimony compounds -- light interferometers -- mirrors -- optical films -- refractive index