DE102005020944A1

DE102005020944A1 - Transmission diffraction grating with antireflection coating has interrupted top layer for diffracting light, formed on two continuous uninterrupted layers on top of transparent substrate layer

Info

Publication number: DE102005020944A1
Application number: DE102005020944A
Authority: DE
Inventors: Ernst Bernhard Dr. rer. nat. Kley; Norbert Dr. rer. nat. Kaiser; Tina Dipl.-Phys. Clausnitzer
Original assignee: Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2005-05-04
Publication date: 2005-12-01
Also published as: DE202005021868U1

Abstract

The transmission diffraction grating has a transparent substrate layer (1). A non-diffracting antireflection coating has two continuous uninterrupted layers (2a,2b) formed on the top surface (1a) of the transparent substrate layer. An interrupted top layer (3) for diffracting light is formed on top of the antireflection coating. It consists of strips of transparent material of given thickness (d) given width (s), separated by gaps of equal width. The period (P) of the grating is 50 mu.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf diffraktive Elemente, also auf Elemente, welche durch sie transmittiertes Licht zumindest teilweise beugen, mit Antireflex-Eigenschaften bzw. mit einer entsprechenden Entspiegelung.The Invention relates to diffractive elements, that is to elements, which at least partially diffract light transmitted through them, with anti-reflex properties or with a corresponding antireflection coating.

Diffraktive Elemente mit Antireflex-Eigenschaften sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Ein wichtiges Problem bei der Herstellung von effizienten diffraktiven Strukturen ist die Verminderung der durch Fresnel-Reflexion an der Elementoberfläche entstehenden Intensitätsverluste, also die Vermeidung störender Reflexe. Das derzeit noch gebräuchlichste Verfahren ist das nachträgliche Aufbringen einer Antireflex-Beschichtung auf ein bereits strukturiertes Substrat. Diese Antireflex-Beschichtung besteht aus einer oder mehreren Schichten unterschiedlicher Brechzahl, wobei die Bedingung für die Unterdrückung des störenden Reflexes die destruktive Interferenz zwischen allen reflektierten Wellen ist. Problematisch beim nachträglichen Aufbringen der Antireflex-Beschichtung ist, dass hierbei auch die Flanken des Elementes, also diejenigen Oberflächenbereiche der Elementstruktur, welche senkrecht oder unter einem Winkel zur Schichtebene angeordnet sind, zum Teil mitbeschichtet werden. Dieser Effekt gewinnt an Bedeutung, wenn die Strukturabmessungen im Größenbereich der Dicke des Antireflex-Schichtsystems liegen (Dicke gleich Ausdehnung des Antireflex-Schichtsystems senkrecht zur Schichtebene). Die Funktionalität des Elements kann dann entscheidend beeinträchtigt werden.diffractive Elements with antireflective properties are known in the art already known. An important problem in the production of efficient diffractive structures is the reduction of by Fresnel reflection at the element surface resulting intensity losses, So the avoidance of disturbing reflexes. The currently most common Procedure is the subsequent Applying an antireflection coating on an already structured Substrate. This antireflection coating consists of one or more Layers of different refractive indices, the condition for the suppression of the disturbing Reflexes reflected the destructive interference between all Waves is. A problem with the subsequent application of the antireflection coating, that in this case also the flanks of the element, ie those surface areas the element structure, which perpendicular or at an angle to Layer layer are arranged, partly coated with. This Effect gains in importance when the structural dimensions in the size range the thickness of the antireflective layer system are (thickness equal expansion of the antireflective layer system perpendicular to the layer plane). The functionality of the element can then be significantly affected become.

Ein weiteres Verfahren, welches insbesondere in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat, ist das nachträgliche Aufbringen von Nanostrukturen auf dieses strukturierte Substrat, wobei die Abmessungen der Nanostrukturen unterhalb der Wellenlänge des einfallenden Lichts liegen. Diese Nanostrukturen verursachen somit keine Beugung oder Streuung des Lichts, sondern nur eine erhöhte Transmission bzw. eine verringerte Reflexion. Bei entsprechender Gestaltung der Nanostrukturen kann so die Fresnel-Reflexion nahezu komplett unterdrückt werden. Technologisch bereitet die Erzeugung dieser Strukturen auf diffraktiven Elementen jedoch noch erhebliche Probleme, insbesondere die Materialvielfalt in der diffraktive Elemente erforderlich sind, stellt hier zusätzlich ein Problem dar.One Another method, which in particular in recent years Significance has gained, is the subsequent application of nanostructures on this structured substrate, with the dimensions of the nanostructures below the wavelength of the incident light. These nanostructures cause thus no diffraction or scattering of the light, but only an increased transmission or a reduced reflection. With appropriate design of Nanostructures can be almost completely suppressed Fresnel reflection. Technologically, the generation of these structures prepares for diffractive Elements still significant problems, especially the diversity of materials in which diffractive elements are required, sets here in addition Problem.

Bei den vorbeschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik muss somit ein bereits erzeugtes, also bereits strukturiertes diffraktives Element nachträg lich entspiegelt werden. Eine solche nachträgliche Entspiegelung bzw. Aufbringung einer Antireflex-Beschichtung birgt insbesondere auch den Nachteil eines Risikos der Beeinträchtigung oder Zerstörung der optischen Funktion des Elementes bzw. der Elementstruktur.at the above-described method according to the prior art must thus an already created, already structured diffractive one Element nachträg Lich be anti-reflective. Such subsequent antireflection or application an anti-reflective coating In particular, it also has the disadvantage of a risk of impairment or destruction the optical function of the element or element structure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein diffraktives Element mit Antireflex-Eigenschaften zur Verfügung zu stellen, welches eine Einschränkung der Funktionalität des Elementes bzw. dessen Elementstrukturen durch die Beschichtung mit einem Antireflex-Schichtsystem vermeidet und welches das Risiko der Beeinträchtigung oder Zerstörung der optischen Funktion aufgrund der nachträglichen Entspiegelung vermeidet oder zumindest verringert. Aufgabe ist es darüberhinaus, ein entsprechendes Strukturdesign an entsprechenden diffraktiven Elementstrukturen sowie ein Herstellungsverfahren für ein entsprechendes diffraktives Element zur Verfügung zu stellen.task It is therefore a diffractive element of the present invention with antireflective properties to provide a restriction the functionality of the element or its element structures through the coating with an antireflective layer system avoids and what the risk the impairment or destruction the optical function due to the subsequent antireflection avoids or at least reduced. It is also the task, a corresponding Structure design on corresponding diffractive element structures and a manufacturing method for a corresponding diffractive element to disposal to deliver.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1, durch das Verfahren zur Lichtbeugung gemäß Anspruch 26 und das Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 30 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen entspiegelten diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung sowie der entsprechenden Verfahren sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.The inventive task is through the anti-reflective diffractive optical transmission device according to claim 1, by the diffraction method according to claim 26 and the manufacturing method according to claim 30 solved. Advantageous embodiments of the inventive non-reflective diffractive optical transmission device and the corresponding Methods are described in the respective dependent claims.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe basiert darauf, dass bereits entspiegelte, jedoch noch nicht strukturierte (also für auf sie einfallendes Licht noch nicht diffraktiv wirkende) Substrate genutzt werden und auf diese nachträglich eine diffraktive Elementestruktur aufgebracht wird, ohne dass die Antireflex-Eigenschaft des Beschichtungssystems des entspiegelten Substrates wieder verschlechtert wird. Grundgedanke ist hier, dass für diskrete Höhenstufen und Brechzahlen der nachträglich aufgebrachten diffraktiven Elementstruktur bei gegebener Wellenlänge des eingestrahlten Lichts die Transmissionseigenschaften des entspiegelten Substrats bzw. der gesamten entspiegelten diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung erhalten bleiben.The solution the task of the invention based on the fact that already anti-reflective, but not yet structured (ie for incident light on them not yet diffractively acting) substrates be used and subsequently a diffractive element structure is applied without the antireflective property of the coating system the coated substrate is deteriorated again. basic idea is here for that discrete altitude levels and refractive indices later applied diffractive element structure at a given wavelength of radiated light, the transmission properties of the non-reflective substrate or the entire non-reflective diffractive optical transmission device remain.

Ausgangspunkt der Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist somit die Verwendung eines Elementträgers bzw. eines Substrates (Substratbasis), welcher bzw. welches mit einer unstrukturierten, also nicht-diffraktiven Antireflex-Beschichtung gemäß dem Stand der Technik versehen ist. Auf dieser unstrukturierten entspiegelten Substratbasis wird dann das diffraktive Element bzw. die diffraktive Struktur aufbauend hergestellt. Die Einhaltung bestimmter Design- bzw. Dimensionierungsvorschriften für das auf der entspiegelten Substratbasis angeordnete diffraktive Element garantiert die Entspiegelungswirkung für den Durchgang des Lichts durch die gesamte Anordnung, also Substratbasis, Antireflex-Beschichtung und diffraktives Element (Transmission des Lichts durch die Anordnung). Die Entspiegelungswirkung beruht auf der definierten Wechselwirkung des Antireflex-Schichtsystems mit den diskreten Höhenniveaus des auf der entspiegelten Substratbasis angeordneten diffraktiven Elementes. Diese Anordnung ist somit der invertierte Aufbau des Standes der Technik (der Stand der Technik geht immer davon aus, dass die bereits strukturierte Elementoberfläche entspiegelt werden muss).Starting point of the solution of the object according to the invention is thus the use of an Ele Mentträgers or a substrate (substrate base), which or which is provided with an unstructured, so non-diffractive antireflection coating according to the prior art. The diffractive element or the diffractive structure is then produced based on this unstructured, anti-reflective substrate base. Adhering to certain design or sizing regulations for the arranged on the non-reflective substrate base diffractive element guarantees the anti-reflection effect for the passage of light through the entire assembly, ie substrate base, anti-reflection coating and diffractive element (transmission of light through the assembly). The antireflection effect is based on the defined interaction of the antireflective layer system with the discrete height levels of the arranged on the non-reflective substrate base diffractive element. This arrangement is thus the inverted structure of the prior art (the prior art always assumes that the already structured element surface must be anti-reflective).

Wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen entspiegelten diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung ist daher, dass sie eine Substratbasis, welche auf einer Oberfläche (erste Oberfläche) mit einem angrenzend an die Substratbasis angeordneten, mindestens eine unstrukturierte, nicht-diffraktive Schicht aufweisenden Antireflex-Schichtensystem bedeckt ist, aufweist, sowie desweiteren ein auf der der ersten Oberfläche der Substratbasis abgewandten Seite auf dem Antireflex-Schichtensystem und angrenzend an dieses angeordnete, mindestens eine strukturierte, diffraktive Schicht, welche ein Material mit der Brechzahl n enthält oder daraus besteht, aufweisendes diffraktives Element aufweist.essential Aspect of the inventive antireflective diffractive optical transmission device is therefore that they have a substrate base which is on a surface (first surface) with a disposed adjacent to the substrate base, at least one unstructured, non-diffractive layer antireflective layer system is covered, as well as one on the first Surface of the Substrate base side facing away on the antireflective layer system and adjacent to it, at least one structured, diffractive layer containing or having a material of refractive index n having exhibiting diffractive element.

Wesentlich ist desweiteren, dass auf der der Substratbasis bzw. dem Antireflex-Schichtensystem abgewandten Oberfläche des diffraktiven Elements (also auf der der Substratbasis abgewandten Oberfläche derjenigen diffraktiven Schicht, welche den größten Abstand von der Substratbasis besitzt) kein weiteres Antireflex-Schichtensystem angeordnet ist. Das diffraktive Element selbst ist somit auf seiner der Substratbasis abgewandten Seite nicht mit einer unstrukturierten, nicht-diffraktiven Beschichtung versehen.Essential is further that on the substrate base or the antireflective layer system remote surface of the diffractive element (ie on the substrate base facing away surface that diffractive layer which is the largest distance from the substrate base owns) no further antireflective layer system is arranged. The diffractive element itself is thus on its substrate base opposite side not with an unstructured, non-diffractive Coating provided.

Vorteilhafterweise können die strukturierten, diffraktiven Schichten hier jeweils eine Dicke d aufweisen, welche proportional zu 1/n oder einem ganzzahligen Vielfachen von 1/n ist (n=Brechzahl des Materials, aus der die strukturierte, diffraktive Schicht besteht) mit einer Proportionalitätskonstanten wie im Folgenden beschrieben: Die Dicke d einer strukturierten, diffraktiven Schicht ist gleich

wobei in der positiven reellwertigen Proportionali tätskonstanten λ/2 λ der Lichtwellenlänge des auf die entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtung eingestrahlten Lichts entspricht (m ist dann eine positivwertige natürliche Zahl). Die Dicke (nachfolgend alternativ auch als Höhe bezeichnet) einer strukturierten diffraktiven Schicht ist hierbei die Ausdehnung der strukturierten diffraktiven Schicht senkrecht zur dem Antireflex-Schichtensystem abgewandten Schichtoberfläche der strukturierten, diffraktiven Schicht.Advantageously, the structured, diffractive layers here can each have a thickness d which is proportional to 1 / n or an integer multiple of 1 / n (n = refractive index of the material constituting the structured diffractive layer) with a proportionality constant as in As described below, the thickness d of a structured, diffractive layer is the same

wherein in the positive real-valued proportionality constant λ / 2 λ corresponds to the wavelength of the light irradiated to the non-reflective diffractive optical transmission device (m is then a positive natural number). The thickness (hereinafter alternatively referred to as height) of a structured diffractive layer is in this case the expansion of the structured diffractive layer perpendicular to the layer surface of the structured, diffractive layer facing away from the antireflection layer system.

Durch dieses nachträgliche bzw. zusätzliche Aufbringen einer oder mehrerer strukturierter, diffraktiver Schichten beliebiger Brechzahl n mit einer Dicke d von λ/2n ändert sich das Reflexionsverhalten des bereits entspiegelten, unstrukturierten Substrats nicht. Auch ganzzahlige Vielfache dieser Schichtdicke, also das Aufbringen von m strukturierten, diffraktiven Schichten der Schichtdicke λ/2n (was dann die Gesamtschichtdicke von mλ/2n ergibt) bzw. das Aufbringen einer Schicht der Dicke mλ/2n hat keinen Einfluss auf die Reflexion. Die entspiegelnde Wirkung des mit dem Antireflex-Schichtensystem versehenen unstrukturierten Substrates bleibt also für diese Schichtdicken und damit für diese Höhenniveaus erhalten. Ein diffraktives Element aus mindestens einer oder mehrerer solcher strukturierter diffraktiver Schichten, welches genau diese Höhenniveaus nutzt, ist somit entspiegelt.By this subsequent or additional Applying one or more structured, diffractive layers any refractive index n with a thickness d of λ / 2n, the reflection behavior changes the already coated, unstructured substrate not. Also integer multiples of this layer thickness, ie the application of m structured, diffractive layers of the layer thickness λ / 2n (what then the total layer thickness of mλ / 2n results) or the application of a layer of thickness mλ / 2n has no Influence on the reflection. The anti-reflective effect of the with the Antireflective layer system provided unstructured substrate So stay for these layer thicknesses and thus for these height levels receive. A diffractive element of at least one or more such structured diffractive layers, which are exactly these Uses height levels, is thus antireflective.

Für das Design diffraktiver Multilevel-Elemente (also für auf dem Antireflex-Schichtensystem angeordnete diffraktive Elemente, welche mehrere unterschiedlich strukturierte, diffraktive Schichten aufweisen) ist die Einschränkung auf die besagten Höhenniveaus und damit auf definierte Phasenniveaus oft akzeptabel. Da sich die nutzbaren Niveaus für eine gegebene Wellenlänge λ aus der Brechzahl n ergeben, kann durch Wahl der Brechzahl n (im Rahmen der zur Verfügung stehenden Materialien) eine geeignete Anpassung erfolgen. Es können somit diffraktive Elemente, welche mehrere strukturierte, diffraktive Schichten unterschiedlicher Dicke d aufweisen, aufgebaut werden, indem die entsprechenden Brechzahlen n der verschiedenen Schichten des diffraktiven Elementes unterschiedlich gewählt werden. Für jede Schicht muss dann nur die besagte Beziehung gelten, dass die Dicke d gleich λ/2n bzw. einem Vielfachen davon, also gleich mλ/2n (mit m=1, 2, ...) ist.For the design diffractive multilevel elements (ie for on the antireflective layer system arranged diffractive elements, which several different has structured, diffractive layers) is the limitation the said height levels and thus often acceptable at defined phase levels. Since the usable levels for a given wavelength λ from the Refractive index n can be determined by selecting the refractive index n (in the frame the available standing materials) a suitable adaptation. It can thus diffractive elements, which are several structured, diffractive Have layers of different thickness d, be built up, by the corresponding refractive indices n of the different layers of the diffractive element can be chosen differently. For every layer then only the said relationship must hold that the thickness d is equal to λ / 2n or a multiple thereof, ie equal to mλ / 2n (with m = 1, 2, ...).

Im Spezialfall des Designs binärer diffraktiver Elemente kann häufig die Forderung nach einer definierten Phasendifferenz bzw. einer definierten Phasenverschiebung des Lichts in den von ihm durchlaufenen strukturierten, diffraktiven Schichtbereichen aus dem Material mit der Brechzahl n bestehen. Bei einem binären diffraktiven Element handelt es sich um ein optisches Element, welches in Richtung senkrecht zur Schichtebene des Antireflex-Schichtsystems genau zwei diskrete Höhenniveaus aufweist. Die geometrischen Parameter wie die Periode und der Füllfaktor eines solchen binären diffraktiven optischen Elementes sind dabei in der Regel in Richtung der Schichtebene über die gesamte Schichtebene hinweg konstant. Die Höhe der Stufe bzw. des Abstandes zwischen den beiden Höhenniveaus in Richtung senkrecht zur Schichtebene ist im allgemeinen beliebig und richtet sich nach der jeweiligen Applikation. Das Oberflächenprofil eines binären diffraktiven optischen Elementes enthält somit zwei diskrete Höhenniveaus. Zwischen diesen beiden Niveaus gibt es idealerweise nur sprungartige, d.h. unstetige, nicht-kontinuierliche Übergänge.In the special case of the design of binary diffractive elements, the demand for a definier th phase difference or a defined phase shift of the light in the traversed by him structured, diffractive layer regions of the material with the refractive index n exist. A binary diffractive element is an optical element which has exactly two discrete height levels in the direction perpendicular to the layer plane of the antireflection layer system. The geometric parameters such as the period and the fill factor of such a binary diffractive optical element are generally constant in the direction of the layer plane over the entire layer plane. The height of the step or the distance between the two height levels in the direction perpendicular to the layer plane is generally arbitrary and depends on the particular application. The surface profile of a binary diffractive optical element thus contains two discrete height levels. Between these two levels there are ideally only jump-like, ie unsteady, non-continuous transitions.

Dies trifft z.B. für entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtungen in Form von binären diffraktiven optischen Gittern mit paraxialer Beugung zu, bei denen für senkrechte Strahlinzidenz bzw. senkrechten Strahleinfall die nullte Beugungsordnung unterdrückt werden soll. Die dazu im diffraktiven Element bzw. in der einen strukturierten diffraktiven Schicht des diffraktiven Elements (welche dann wie beschrieben eine Dicke von mλ/2n aufweist) notwendige Phasenverschiebung beträgt π.This meets e.g. For Reflected diffractive optical transmission devices in Form of binary diffractive optical gratings with paraxial diffraction, in which for vertical Ray incidence or vertical beam incidence the zeroth diffraction order repressed shall be. The purpose in the diffractive element or in the one structured diffractive layer of the diffractive element (which then as described has a thickness of mλ / 2n) necessary phase shift is π.

Soll also sowohl ein bestimmter Phasenhub

erzeugt werden, als auch eine optimale Reflexionsunterdrückung erfolgen, so muss die zur Erzeugung des Phasenhubs

benötigte Stufenhöhe

(also die Dicke d der strukturierten diffraktiven Schicht des diffraktiven Elements) ein ganzzahliges Vielfaches (m=1, 2, ...) der Antireflex-Schichtdicke

sein. Der Phasenhub ist hierbei definiert als die Phasendifferenz zwischen beiden Höhenstufen, also als die durch die entsprechende Stufenhöhe erzeugte Phasendifferenz. Dieser Phasenhub wird üblicherweise in Einheiten von π angegeben, also beispielsweise π/2 oder π/4. Da der maximale Phasenhub üblicherweise 2π beträgt, wurde er hier allgemein mit 2π/x definiert. Für x=1 ist der Phasenhub 2π, für x=2 ist er π usw.So should both a certain phase

be generated, as well as an optimal reflection suppression done, so must the generation of the phase

required step height

(ie the thickness d of the structured diffractive layer of the diffractive element) an integer multiple (m = 1, 2,...) of the antireflection layer thickness

be. The phase deviation is defined here as the phase difference between the two height levels, that is to say as the phase difference generated by the corresponding step height. This phase shift is usually given in units of π, that is, for example, π / 2 or π / 4. Since the maximum phase deviation is usually 2π, it has generally been defined here as 2π / x. For x = 1 the phase shift is 2π, for x = 2 it is π and so on.

Aus diesen beiden Bedingungen, nämlich

folgt somit die Beziehung

und daraus

. Ist somit die Größe x (bzw. der Phasenhub 2π/x) gegeben, so sind nur diskrete bzw. ganz bestimmte Brechzahlen n nutzbar. Abweichungen bewirken eine steigende Reflexion (wenn die Beziehung

nicht erfüllt ist oder eine verminderte Beugungseffizienz (wenn die Beziehung

im Fall der Unterdrückung der nullten Ordnung also

nicht erfüllt ist).From these two conditions, namely

thus follows the relationship

and it

, If, therefore, the quantity x (or the phase deviation 2π / x) is given, only discrete or very definite refractive indices n can be used. Deviations cause an increasing reflection (if the relationship

is not met or a reduced diffraction efficiency (if the relationship

in the case of suppression of the zeroth order, then

is not fulfilled).

Bei diffraktiven Multilevel-Elementen, also Elementen mit mehreren diskreten Höhenstufen in Richtung senkrecht zur Schichtebene, muss dann jede einzelne Stufe einerseits eine bestimmte Phasenverschiebung 2π/x realisieren und andererseits die Antireflex-Bedingung erfüllen. Die Höhe einer jeden Stufe bzw. die Stufenhöhe ist hier der Abstand zweier benachbarter diskreter Höhenniveaus in Richtung senkrecht zur Schichtebene. Während bei binären diffraktiven optischen Elementen das Ziel in der Regel die Realisierung einer Phasenverschiebung von 2π/x mit x=2, also die Unterdrückung der nullten Ordnung ist (diese Phasendifferenz wird dann mit einer einzigen Stufe realisiert), werden bei diffraktiven Multilevel-Elementen im allgemeinen andere Anforderungen an die je Stufe zu erzeugende Phasendifferenz gestellt. Die je Stufe zu erzeugende Phasendifferenz ergibt sich somit aus dem Applikationszusammenhang, wobei dann für jede einzelne Stufe sowohl die Antireflex-Bedingung als auch die Phasenbedingung erfüllt wird. Ein diffraktives optisches Multilevel-Element enthält hierbei, wie bereits beschrieben, n diskrete Höhenniveaus. Zwischen diesen einzelnen Niveaus gibt es idealerweise nur sprungartige, d.h. unstetige, nicht-kontinuierliche Übergänge.at diffractive multilevel elements, ie elements with several discrete ones altitudes in the direction perpendicular to the layer plane, then every single one must Stage on the one hand realize a certain phase shift 2π / x and on the other hand satisfy the antireflection condition. The height of each stage or the step height Here is the distance between two adjacent discrete height levels in the direction perpendicular to the layer plane. While binary diffractive optical elements the goal is usually the realization of a Phase shift of 2π / x with x = 2, so the suppression is the zeroth order (this phase difference is then with a realized single stage), are used in diffractive multilevel elements in general, different requirements for the level to be generated Phase difference made. The phase difference to be generated per stage thus results from the application context, in which case for each individual Stage both the antireflection condition and the phase condition Fulfills becomes. A diffractive optical multilevel element contains as already described, n discrete height levels. Between these At individual levels, ideally, there are only jumpy, i. discontinuous, non-continuous transitions.

Die diffraktiven Elemente mit Antireflex-Eigenschaften gemäß der Erfindung weisen gegenüber den Elementen gemäß dem Stand der Technik eine Reihe von wichtigen Vorteilen auf:

• Entsprechende entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtungen mit diffraktiven Elementen sind auch für Elemente mit vergleichsweise kleinen Strukturen ausführbar, ohne dass die Funktionalität des Elementes aufgrund der nachträglichen Beschichtung mit einem Antireflex-Schichtsystem beeinträchtigt wird. Ein Verwaschen der Konturen der Strukturen des diffraktiven Elementes (beispielsweise die Füllung von kleineren Aussparungen oder Herausstanzungen) wird somit vermieden. Die Strukturen des erfindungsgemäßen Elementes können somit in ihrer ursprünglichen Form genutzt werden.
• Für die erfindungsgemäßen entspiegelten diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtungen und auch für die diffraktiven Elemente dieser Transmissionsvorrichtungen sind vielfältige Materialkombinationen möglich. Das Trägermaterial, d.h. das Material der Substratbasis sowie die für die Antireflex-Beschichtung verwendeten Materialien und die Materialien des diffraktiven Elementes können völlig verschieden sein, dennoch sind die Fresnel-Verluste niedrig. Diese Freiheit in den Materialkombinationen hat insbesondere Vorteile im Falle sehr schlecht ätzbarer Substratmaterialien, der Kombination verschiedener Materialeigenschaften zur Erreichung oder Optimierung bestimmter Eigenschaften wie beispielsweise der thermischen Ausdehnung, des Herstellens sehr dünner Elemente oder des Herstellens von Elementen mit ganz speziellen gewünschten optischen Eigenschaften.
• Die Entspiegelung mittels des Antireflex-Schichtsystems ist vor der Mikrostrukturierung bzw. der Strukturierung des diffraktiven Elementes durchführbar. Geeignete entspiegelte, unstrukturierte Substrate können daher ohne weiteres auf Lager gehalten werden. Eine Verkürzung der Lieferzeit und eine Reduzierung des Herstellungsrisikos ist somit möglich.

The diffractive elements with antireflective properties according to the invention have a number of important advantages over the elements according to the prior art:

Corresponding non-diffractive diffractive diffractive optical transmission devices with diffractive elements can also be implemented for elements with comparatively small structures, without the functionality of the element being impaired as a result of the subsequent coating with an antireflective layer system. Blurring of the contours of the structures of the diffractive element (for example, the filling of smaller recesses or outs) is thus avoided. The structures of the element according to the invention can thus be used in their original form.
For the inventive non-reflective diffractive optical transmission devices and also for the diffractive elements of these transmission devices, a variety of material combinations are possible. The support material, ie the material of the substrate base as well as the materials used for the antireflection coating and the materials of the diffractive element can be completely different, but the Fresnel losses are low. This freedom in the material combinations has particular advantages in the case of very poorly etchable substrate materials, the combination of different material properties to achieve or optimize certain properties such as thermal expansion, producing very thin elements or producing elements with very specific desired optical properties.
The antireflective coating system can be antireflected before microstructuring or structuring of the diffractive element. Suitable anti-reflective, unstructured substrates can therefore be readily stored. Shortening the delivery time and reducing the manufacturing risk is thus possible.

Erfindungsgemäße entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtungen können, wie in einem der nachfolgenden Beispiele beschrieben, ausgeführt sein oder verwendet werden. In den nachfolgend beschriebenen Beispielen werden für identische bzw. sich entsprechende Bestandteile der erfindungsgemäßen optischen Transmissionsvorrichtungen identische Bezugszeichen verwendet.Anti-reflective according to the invention diffractive optical transmission devices, such as be described in one of the following examples or used. In the examples described below be for identical or corresponding components of the optical according to the invention Transmission devices identical reference numerals used.

1 zeigt die Reflektivität eines Quarzsubstrates nach dem Stand der Technik mit und ohne Entspiegelung durch eine Antireflex-Beschichtung. 1 shows the reflectivity of a quartz substrate according to the prior art with and without antireflection coating by an antireflection coating.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes binäres, eindimensionales Beugungsgitter. 2 shows a binary, one-dimensional diffraction grating according to the invention.

3 zeigt weitere erfindungsgemäße entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtungen. 3 shows further inventive non-reflective diffractive optical transmission devices.

4 zeigt eine entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtung gemäß der Erfindung im Vergleich zu einer entsprechenden herkömmlichen entspiegelten diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung nach dem Stand der Technik. 4 FIG. 5 shows an antireflective diffractive optical transmission device according to the invention in comparison with a corresponding conventional prior art non-diffractive diffractive optical transmission device. FIG.

5 zeigt die ersten Schritte zur Herstellung einer entspiegelten diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung gemäß der Erfindung. 5 shows the first steps for producing a non-reflective diffractive optical transmission device according to the invention.

1B zeigt zwei mit einem Antireflex-Schichtensystem versehene, also entspiegelte Substrate. Gezeigt ist jeweils eine flache, ebene Substratbasis 1, auf der und angrenzend an die ein Antireflex-Schichtsystem 2 angeordnet ist. Die Substratbasis 1 besteht im vorliegenden Fall aus einem Quarzsubstrat mit der Brechzahl n=1,46. Die einzelnen Schichten des Antireflex-Schichtsystems 2 sind hier als ebene, dünne Schichten ausgebildet, deren Schichtebene parallel zur Schichtebene der Substratbasis 1 verläuft. Das Antireflex-Schichtsystem 2 besteht hier aus zwei ( 1B oben) bzw. drei (1B unten) einzelnen aufeinandergestapelten, aneinander angrenzend angeordneten Einzelschichten 2a, 2b bzw. 2a, 2b, 2c. 1B zeigt somit einen Schnitt durch eine entspiegelte unstrukturierte, nicht-diffraktive optische Transmissionsvorrichtung nach dem Stand der Technik senkrecht zur Substratbasisebene bzw. zur Ebene der Schichten des Antireflex-Schichtsystems 2. Die einzelnen Schichten des zweischichtigen bzw. dreischichtigen Antireflex-Schichtsystems 2 weisen im gezeigten Fall die in 1B rechts dargestellten Höhen bzw. Dicken (senkrecht zur Schichtebene) h und die einzelnen optischen Brechungsindezes n auf. Die Beschichtung ist aus den zwei bzw. drei Schichten unterschiedlicher Brechzahl so ausgeführt, dass die Bedingung für die Unterdrückung des störenden Reflexes, also die destruktive Interferenz zwischen allen reflektierten Wellen, erfüllt ist. Im in 1B oben gezeigten Fall handelt es sich bei dem Antireflex-Schichtsystem um die Kombination einer TiO₂-Schicht 2a mit einer MgF₂-Schicht 2b. Das dreischichtige Antireflex-Schichtsystem 2 der 1B unten besteht aus einer auf der Substratbasis 1 angeordneten ThO₃-Schicht 2a, auf der eine Nd₂O₃-Schicht 2b angeordnet ist. Auf letzterer ist wiederum die dritte Schicht, eine MgF₂-Schicht 2c angeordnet. 1B shows two provided with an antireflective layer system, so anti-reflective substrates. Shown is a flat, flat substrate base 1 , on and adjacent to the an antireflective layer system 2 is arranged. The substrate base 1 consists in the present case of a quartz substrate with the refractive index n = 1.46. The individual layers of the antireflective layer system 2 are here formed as a flat, thin layers whose layer plane parallel to the layer plane of the substrate base 1 runs. The antireflective layer system 2 consists of two ( 1B above) or three ( 1B below) individual stacked, adjacently arranged individual layers 2a . 2 B respectively. 2a . 2 B . 2c , 1B 2 shows a section through an anti-reflective non-structured, non-diffractive optical transmission device according to the prior art perpendicular to the substrate base plane or to the plane of the layers of the antireflection layer system 2 , The individual layers of the two-layer or three-layer antireflective layer system 2 in the case shown have the in 1B Heights and thicknesses shown on the right (perpendicular to the layer plane) h and the individual optical Brechungsindezes n. The coating is made of the two or three layers of different refractive index so that the condition for the suppression of the disturbing reflection, so the destructive interference between all reflected waves, is met. Im in 1B In the case shown above, the antireflective layer system is the combination of a TiO ₂ layer 2a with a MgF ₂ layer 2 B , The three-layer antireflective layer system 2 of the 1B below consists of one on the substrate base 1 arranged ThO ₃ layer 2a on which a Nd ₂ O ₃ layer 2 B is arranged. On the latter is again the third layer, an MgF ₂ layer 2c arranged.

1A zeigt nun für den Lichteinfall senkrecht zur Schichtebene die spektrale Verteilung der Reflexion eines unbeschichteten Quarzsubstrates (a) sowie die des in 1B oben dargestellten zweischichtigen entspiegelten Quarzsubstrates (b) und diejenige des in 1B unten dargestellten dreischichtigen entspiegelten Quarzsubstrates (c). Die Bedingung der destruktiven Interferenz ist hierbei optimal erfüllt für die Wellenlänge λ=633 nm. 1A shows for the incidence of light perpendicular to the layer plane, the spectral distribution of the reflection of an uncoated quartz substrate (a) and that of 1B 2-layer anti-reflective quartz substrate (b) shown above and that of 1B 3-layer antireflective quartz substrate (c) shown below. The condition of the destructive interference is optimally fulfilled here for the wavelength λ = 633 nm.

Wie 1A zeigt, beträgt die Reflektivität für einfallendes Licht der Wellenlänge im Bereich von 500 bis 800 nm für eine nicht entspiegelte Substratbasis 1 etwa 3,5 % (a). Für die auf die Wellenlänge λ=633 nm optimierten entspiegelten Transmissionsvorrichtungen der 1B beträgt die Reflektivität im Fall des zweischichtigen Antireflex-Schichtsystems für den Wellenlängenbereich von ca. 585 nm bis 675 nm weniger als 1 % (optimale Unterdrückung bei 633 nm), siehe (b). Im Fall des dreischichtigen Antireflex-Schichtsystems (c) ist die Reflektivität bereits für den Bereich von etwa 520 nm bis über 800 nm auf unter 1 % reduziert (Optimum auch hier bei λ=633 nm; dort Reflektivität 0 %). Gezeigt ist hierbei jeweils die Reflektivität für den Lichteinfall senkrecht zu den Schichtebenen.As 1A For example, the reflectance for incident light of the wavelength is in the range of 500 to 800 nm for a non-anti-reflective substrate base 1 about 3.5% (a). For the anti-reflective transmission devices optimized to the wavelength λ = 633 nm 1B For the wavelength range from about 585 nm to 675 nm, the reflectivity in the case of the two-layer antireflective layer system is less than 1% (optimal suppression at 633 nm), see (b). In the case of the three-layer antireflective layer system (c), the reflectivity is already reduced below 1% for the range from about 520 nm to more than 800 nm (optimum here also at λ = 633 nm, where reflectivity is 0%). Shown here is in each case the reflectivity for the incidence of light perpendicular to the layer planes.

2 zeigt eine erfindungsgemäße entspiegelte diffraktive optische Transmissionsvorrichtung. Diese weist eine ebene, flache Substratbasis aus Quarz mit der Brechzahl n=1,46 (für λ = 633 nm) auf (Substratbasis 1). Diese Substratbasis 1 ist als ebene, flache Platte ausgebildet, d.h. nicht strukturiert (es sind somit keine Strukturen bzw. Erhöhungen oder Vertiefungen in die dem nachfolgend beschriebenen Antireflex-Schichtsystem zugewandte Oberfläche 1a der Substratbasis 1 eingebracht). Auf der ebenen Oberfläche 1a (erste Oberfläche) der Substratbasis 1 ist angrenzend an diese die erste Schicht 2a des Antireflex-Schichtsystems angeordnet. Oberhalb dieser und angrenzend an diese die zweite Schicht 2b des Antireflex-Schichtsystems 2. Das Antireflex-Schichtsystem 2 kann hierbei wie im in 1B oben gezeigten Fall ausgeformt sein. Die Substratbasis 1 bildet somit zusammen mit dem Antireflex-Schichtsystem 2a, 2b eine ebene Platte aus: die beiden Schichten 2a, 2b des Antireflex-Schichtsystems weisen aufgrund der fehlenden Struktur der Oberfläche 1a bzw. der Substratbasis 1 ebenfalls keine Struktur auf, sondern sind als ebene, dünne Schichten ausgebildet. Die beiden Schichten 2a, 2b stellen somit unstrukturierte, nicht-diffraktive Schichten dar, welche im vorliegenden Fall die Oberfläche 1a der ebenfalls unstrukturierten, nicht-diffraktiv wirkenden Substratbasis 1 vollständig bedecken. 2 shows an inventive antireflective diffractive optical transmission device. This has a flat, flat substrate base made of quartz with the refractive index n = 1.46 (for λ = 633 nm) on (substrate-based 1 ). This substrate base 1 is formed as a flat flat plate, that is not structured (there are thus no structures or elevations or depressions in the surface of the antireflection layer system described below 1a the substrate base 1 brought in). On the flat surface 1a (first surface) of the substrate base 1 is adjacent to this the first layer 2a of the antireflective layer system. Above this and adjacent to this the second layer 2 B of the antireflective layer system 2 , The antireflective layer system 2 can hereby as in 1B be formed above shown case. The substrate base 1 thus forms together with the antireflective layer system 2a . 2 B a flat plate: the two layers 2a . 2 B of the antireflective layer system have due to the lack of structure of the surface 1a or the substrate base 1 also no structure, but are formed as flat, thin layers. The two layers 2a . 2 B thus represent unstructured, non-diffractive layers, which in the present case, the surface 1a the likewise unstructured, non-diffractive substrate base 1 completely cover.

Auf der der ersten Oberfläche 1a abgewandten Oberfläche der Schicht 2b und angrenzend an diese ist nun ein diffraktives Element 3 angeordnet, welches im vorliegenden Fall aus einer einzelnen strukturierten diffraktiven Schicht 3 mit der Dicke d (senkrecht zur Schichtebene bzw. senkrecht zur ersten Oberfläche 1a) besteht. Diese strukturierte diffraktive Schicht 3 weist im vorliegenden Fall mehrere quaderförmige Gitterstege 3s mit der Stegbreite s auf. Die Gitterstege 3s sind aus Quarzglas mit der Brechzahl n=1,46 gebildet. Da 2 einen Schnitt sowohl senkrecht zur Schichtebene der Substratbasis 1 bzw. des Antireflex-Schichtsystems 2, als auch senkrecht zur Längsrichtung der Gitterstege 3s zeigt, sind im vorliegenden Fall rechteckförmige Schnitte der Gitterstege 3s in Dicken- und Breitenrichtung sichtbar (die Gitterstege verlaufen somit senkrecht zur dargestellten Ebene).On the first surface 1a remote surface of the layer 2 B and adjacent to these is now a diffractive element 3 arranged, which in the present case of a single structured diffractive layer 3 with the thickness d (perpendicular to the layer plane or perpendicular to the first surface 1a ) consists. This structured diffractive layer 3 has in the present case, several rectangular grid bars 3s with the web width s on. The grid bars 3s are made of quartz glass with the refractive index n = 1.46. There 2 a section both perpendicular to the layer plane of the substrate base 1 or the antireflective layer system 2 , as well as perpendicular to the longitudinal direction of the grid bars 3s shows are in the present case rectangular sections of the grid bars 3s visible in the thickness and width direction (the grid bars thus run perpendicular to the plane shown).

Im vorliegenden Fall ist die strukturiert, diffraktive Schicht 3 somit dadurch gekennzeichnet, dass aus einer ursprünglich vorhandenen, durchgehenden bzw. unstrukturierten Quarzschicht räumliche Strukturen in Form von Gittergräben 3g, welche in Richtung senkrecht zu der dem Antireflex-Schichtensystem 2 abgewandten Schichtoberfläche der strukturierten, diffraktiven Schicht 3 und somit in Richtung der Schichtdicke d der strukturierten, diffraktiven Schicht vollständig durch diese Schicht hindurchgehen bzw. vollständig aus der ursprünglich vorhandenen Quarzschicht herausgelöst wurden (beispielsweise herausgeätzt wurden). Die gezeigte diffraktive Schicht 3 weist somit Aussparungen bzw. längliche Löcher in Form der Gittergräben 3g auf. Die Gitterstege 3s weisen senkrecht zu ihrer Längsausdehnungsrichtung und in der Ebene der Schicht 3 eine Breite s auf. Der Abstand zweier benachbarter Gitterstege 3s beträgt P (Periode des Gitters, hier gleich 50 μm). Der Faktor f=s/P ist der Füllfaktor des Gitters, welcher hier im vorliegenden Fall 50 % beträgt.In the present case, the structured, diffractive layer 3 Thus, characterized in that from an originally existing, continuous or unstructured quartz layer spatial structures in the form of lattice trenches 3g facing in the direction perpendicular to the antireflective layer system 2 remote layer surface of the structured, diffractive layer 3 and thus completely in the direction of the layer thickness d of the structured, diffractive layer pass through this layer or were completely dissolved out of the originally present quartz layer (for example, were etched out). The diffractive layer shown 3 thus has recesses or elongated holes in the form of the grid trenches 3g on. The grid bars 3s have perpendicular to their longitudinal extension direction and in the plane of the layer 3 a width s on. The distance between two adjacent grid bars 3s is P (period of the grating, here equal to 50 μm). The factor f = s / P is the fill factor of the grid, which in this case is 50%.

Das diffraktive Element (hier gleich der Schicht 3) ist im vorliegenden Fall somit als (in Lateralrichtung, also senkrecht zur Dickenrichtung bzw. in der Schichtebene gesehen) regelmäßige, periodische Struktur in Form eines eindimensionalen Beugungsgitters ausgebildet. Alternativ hierzu sind natürlich beliebige ein- oder zweidimensionale periodische Strukturen in der Schichtebene ausbildbar.The diffractive element (here equal to the layer 3 In the present case, regular periodic structure in the form of a one-dimensional diffraction grating is thus formed in the present case (seen in the lateral direction, ie perpendicular to the thickness direction or in the layer plane). Alternatively, of course, any one- or two-dimensional periodic structures in the layer plane can be formed.

Weiterhin gezeigt ist mittels des Pfeils E senkrecht auf die strukturierte, diffraktive Schicht 3 einfallendes Licht. Dieses Licht kann mit einer Lichtquelle, welche hier nicht gezeigt ist und oberhalb bzw. auf der der Substratbasis 1 abgewandten Seite der strukturierten diffraktiven Schicht 3 angeordnet ist, erzeugt werden und auf die gezeigte erfindungsgemäße optische Transmissionsvorrichtung 1, 2, 3 eingestrahlt werden. Das Licht kann beispielsweise mittels eines Lasers erzeugt werden. Im später beschriebenen Fall hat dieses Laserlicht die Wellenlänge von λ=633 nm. Sowohl die Substratbasis 1, als auch die Schichten 2a, 2b des Antireflex-Schichtsystems 2 als auch die aus einem Festkörpermaterial (hier Quarzglas) geformten, optisch wirksamen Strukturen der strukturierten diffraktiven Schicht (hier also die Gitterstege 3s im Gegensatz zu den aus der Schicht herausgelösten Gittergräben 3g) bestehen aus einem lichttransmittierenden Material mit jeweils unterschiedlichem optischen Brechungsindex n₁, n_2a, n_2b und n₃. Sofern nachfolgend vom Brechungsindex n die Rede ist, bezieht dieser sich auf die Materialstrukturen 3s der strukturierten diffraktiven Schicht 3. Die Transmission des Lichts ist weiterhin durch den Pfeil T in 2 angedeutet.Also shown is by means of the arrow E perpendicular to the structured, diffractive layer 3 incident light. This light can be with a light source, which is not shown here and above or on the substrate base 1 opposite side of the structured diffractive layer 3 is arranged, and produced on the optical transmission device according to the invention shown 1 . 2 . 3 be irradiated. The light can be generated, for example, by means of a laser. In the case described later, this laser light has the wavelength of λ = 633 nm. Both the substrate base 1 , as well as the layers 2a . 2 B of the antireflective layer system 2 as well as from a solid state material (here quartz glass) shaped, optically active structures of the structured diffractive layer (here so the grid bars 3s in contrast to the lattice trenches detached from the layer 3g ) consist of a light-transmitting material, each having a different optical refractive index n ₁ , n _2a , n _2b and n _3rd If the following is the refractive index n, this refers to the material structures 3s the structured diffractive layer 3 , The transmission of the light is further indicated by the arrow T in 2 indicated.

Das in 2 gezeigte diffraktive Element in Form des binären eindimensionalen Beugungsgitters 3 unterdrückt die ungebeugte nullte transmittierte Ordnung. Um dies zu erreichen, ist eine Phasenverschiebung von n (also ein Phasenhub 2π/x mit x=2) zwischen Gitterstegen 3s und Gittergräben 3g realisiert. Die Tiefe des Elementes bzw. die Dicke der strukturierten diffraktiven Schicht d beträgt somit

mit n = 1.46 als dem Brechnungsindex er Materialstrukturen der strukturierten diffraktiven Schicht 3. Zur Erfüllung der vorstehend beschriebenen Antireflex-Bedingung muss diese Tiefe d ein ganzzahliges Vielfaches von λ/2n sein, es muss also als zweite Bedingung gelten d=mλ/2n. Da im vorliegenden Fall der Phasenhub n beträgt (x=2), gilt somit für die Brechzahl

Die somit möglichen diskreten Brechzahlen n sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Diese zeigt eine Übersicht über mögliche Brechzahlen n, bei welchen sowohl die Antireflex-Bedingung, als auch eine Phasenverschiebung von π für ein binäres, diffraktives Element erfüllt werden kann.This in 2 shown diffractive element in the form of the binary one-dimensional diffraction grating 3 suppresses the undiffracted zeroth transmitted order. To achieve this, there is a phase shift of n (ie a phase shift 2π / x with x = 2) between grid bars 3s and trellises 3g realized. The depth of the element or the thickness of the structured diffractive layer d is thus

with n = 1.46 as the refractive index he material structures of the structured diffractive layer 3 , To fulfill the antireflection condition described above, this depth d must be an integer multiple of λ / 2n, so it must be considered as a second condition d = mλ / 2n. Since in the present case the phase deviation is n (x = 2), the index of refraction thus applies

The thus possible discrete indices of refraction n are shown in the following table. This shows an overview of possible refractive indices n, in which both the antireflection condition and a phase shift of π for a binary, diffractive element can be fulfilled.

Das Quarz der Gitterstege 3s besitzt bei einer Wellenlänge von λ=633 nm eine Brechzahl von n=1.46, was nahe der für n=3 möglichen Brechzahl von 1,5 liegt.The quartz of the grid bars 3s has a refractive index of n = 1.46 at a wavelength of λ = 633 nm, which is close to the refractive index of 1.5 possible for n = 3.

Die Effizienzverbesserung der erfindungsgemäßen binären diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung mit einem binären diffraktiven Element (bei dem also die strukturierte, diffraktive Schicht 3 auf einem unstrukturierten entspiegelten Elementträger 1, 2 angeordnet ist) zeigt sich bei Vergleich mit einem herkömmlichen Quarzsubstrat, in das zunächst die Gitter strukturen eingebracht (beispielsweise eingeätzt) wurden und welches dann anschließend mit einer Antireflex-Beschichtung 2a, 2b versehen wurde. Um bei der gegebenen Brechzahl von Quarz (n=1.46) ein Auslöschung der nullten Ordnung zu erreichen, muss die Tiefe bzw. Dicke d des Gitters 688 nm betragen. Dies ergibt sich gemäß der Formel

. Ohne eine Entspiegelung des Substrates erzeugt ein solches Gitter eine Reflexion von 3,4 % (siehe auch 1A(a)). Die Gesamttransmission beträgt somit 100 % minus dem Reflexionsgrad, also 96,6 %, wobei die ungebeugte nullte Ordnung (welche ja ausgelöscht werden soll) noch mit 0,03 beiträgt. Um diesen besagten Reflexionsverlust zu verhindern, wird nun ein entsprechendes Quarzsubstrat nicht strukturiert, sondern direkt über eine Beschichtung mit 122 nm TiO₂ mit n=2,32 + i·0,001 (durchgehende, unstrukturierte Schicht 2a) und 76 nm MgF₂ mit n=1.38 (unstrukturierte, durchgehende Schicht 2b) entspiegelt. Auf diese Antireflex-Beschichtung 2 kann nun erfindungsgemäß gemäß der Antireflex-Bedingung d=mλ/2n eine Quarzschicht 3 mit einer Dicke d, die ein ganzzahliges Vielfaches m von λ/2n=633 nm/(2·1,46)=217 nm ist, aufgebracht und strukturiert werden. Für m=3 beträgt diese Schichtdicke 650 nm. Die geringfügige Abweichung von der für die Phasenverschiebung notwendigen Tiefe des Gitters (hier 688 nm) resultiert aus der Abweichung der Brechzahl von Quarz (n=1,46) vom Idealwert 1,5.The improvement in efficiency of the inventive binary diffractive optical transmission device with a binary diffractive element (in which therefore the structured, diffractive layer 3 on an unstructured anti-reflective element carrier 1 . 2 is arranged) when compared with a conventional quartz substrate, in which first the lattice structures were introduced (for example etched) and which then subsequently with an antireflection coating 2a . 2 B was provided. In order to achieve zero-order cancellation at the given refractive index of quartz (n = 1.46), the depth or thickness d of the grating must be 688 nm. This results according to the formula

, Without anti-reflection of the substrate, such a grid produces a reflection of 3.4% (see also 1A (a) ). The total transmission is thus 100% minus the reflectance, ie 96.6%, with the undeflected zeroth order (which is supposed to be extinguished) still contributing 0.03. In order to prevent this said reflection loss, a corresponding quartz substrate is not structured, but directly over a coating with 122 nm TiO ₂ with n = 2.32 + i. 0.001 (continuous, unstructured layer 2a ) and 76 nm MgF ₂ with n = 1.38 (unstructured, continuous layer 2 B ). On this anti-reflective coating 2 can now according to the invention according to the antireflection condition d = mλ / 2n a quartz layer 3 with a thickness d which is an integer multiple m of λ / 2n = 633 nm / (2 × 1.46) = 217 nm are applied and patterned. For m = 3, this layer thickness is 650 nm. The slight deviation from the depth of the grating necessary for the phase shift (in this case 688 nm) results from the deviation of the refractive index of quartz (n = 1.46) from the ideal value 1.5.

Zur Erzeugung des binären, diffraktiven Elementes, welches die Auslöschung der nullten Ordnung bewirkt, wird somit auf das entspiegelte Substrat 1, 2 eine Schicht von 688 nm SiO₂ aufgebracht. Anschließend werden die Gittergräben 3g aus dieser Schicht 3 herausstrukturiert, d.h. die 688 nm dicke Quarzschicht wird bis zur MgF₂-Schicht 2b durchstrukturiert. Die Gesamtreflexion des resultierenden Gitters ist von 3,4 % für ein nicht-entspiegeltes Substrat (vgl. 1A) auf 2,0 % gesunken. 98 % der einfallenden Lichtleistung E werden in die transmittierten Ordnungen gebeugt, wobei die nullte Ordnung deutlich weniger als 0,1 % beinhaltet. Somit ist die Intensität in dem gebeugten, transmittierten Ordnungen und damit die Effizienz des Elementes um 1,4 % verbessert worden. Im vorliegenden Fall ist somit die Auslöschung der nullten Ordnung in den Vordergrund gestellt worden, daher ist die Dicke der Schicht 3 zu 688 nm und nicht zu 650 nm gewählt worden. Die Schichtdicke d der Schicht 3 erfüllt somit die Antireflexionsbedingung d=mλ/2n nicht exakt. Sofern die Abweichung der Schichtdicke d von einer durch diese Bedingung vorgegebene Schichtdicke jedoch < 10 %, bevorzugt < 5 %, bevorzugt < 3 %, bevorzugt < 2 %, bevorzugt < 1 %, beträgt, lässt sich jedoch trotzdem eine sehr gute Entspiegelungswirkung durch die diskreten Höhenniveaus des diffraktiven Elementes erzielen.For generating the binary, diffractive element, which causes the extinction of the zero order, is thus on the anti-reflective substrate 1 . 2 applied a layer of 688 nm SiO ₂ . Subsequently, the grid trenches 3g from this layer 3 structured, ie the 688 nm thick quartz layer is up to the MgF ₂ layer 2 B by structured. The total reflection of the resulting grating is 3.4% for a non-anti-reflective substrate (cf. 1A ) dropped to 2.0%. 98% of the incident light output E is diffracted into the transmitted orders, with the zeroth order clearly less than 0.1%. Thus, the intensity in the diffracted transmitted orders and thus the efficiency of the element has been improved by 1.4%. Thus, in the present case, zero-order cancellation has been emphasized, hence the thickness of the layer 3 at 688 nm and not 650 nm. The layer thickness d of the layer 3 thus does not exactly fulfill the antireflection condition d = mλ / 2n. However, if the deviation of the layer thickness d from a predetermined by this condition layer thickness is <10%, preferably <5%, preferably <3%, preferably <2%, preferably <1%, but still can be a very good anti-reflection effect by the achieve discrete height levels of the diffractive element.

Alternativ hierzu kann auch die Verminderung der Reflexion in den Vordergrund gestellt werden. In diesem Fall beträgt die Dicke d der Schicht 3 im vorliegenden Fall d=mλ/2n mit m=3, λ=633 nm, n=1,46, also d=650 nm. Die Reflektivität beträgt dann weniger als 0,1 % und die Transmission beträgt 99,7 %, wovon 98,6 % gebeugt werden (d.h. es verbleiben etwa 1,1 % in der ungebeugten nullten Ordnung). Gegenüber einem unentspiegelten Substrat (siehe vorher: Gesamttransmission 96,6 %) ist somit die Effizienz des Elementes ist somit im Vergleich zum nicht entspiegelten Fall um 3.1 % angestiegen.alternative This can also be the reduction of reflection in the foreground be put. In this case, the thickness d of the layer 3 in the present case d = mλ / 2n with m = 3, λ = 633 nm, n = 1.46, ie d = 650 nm. The reflectivity is then less than 0.1% and the transmission is 99.7%, of which 98.6% are diffracted (i.e., about 1.1 remain % in the undrawn zero order). Opposite an unent mirrored substrate (see before: total transmission 96.6%) is thus the efficiency of the element is thus compared to the non-anti-glare case increased by 3.1%.

3B zeigt eine weitere erfindungsgemäße entspiegelte, diffraktive Transmissionsvorrichtung. Diese ist im Vergleich mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem binären, diffraktiven Element, wie es in 2 für den Fall beschrieben wurde, dass die Verminderung der Reflexion im Vordergrund steht (also die Antireflexionsbedingung exakt erfüllt ist) beschrieben wurde (3A). Beide gezeigten erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtungen weisen diffraktive Elemente auf, welche hier aus drei entspiegelten Niveaus 3a, 3b, 3c mit der Dicke d=λ/2n bestehen. Im Gegensatz zum binären Element der 3A, bei dem quaderförmige Gittergräben 3g vollständig durch die drei diskreten Höhenniveaus hindurchgehen, so dass sich insgesamt ein diffraktives Element ergibt, welches eine strukturierte, diffraktive Schicht mit der Dicke 3λ/2n aufweist, wurden in der in 3B shows a further inventive antireflective, diffractive transmission device. This is in comparison with a device according to the invention with a binary, diffractive element, as shown in FIG 2 has been described in the case that the reduction of reflection is in the foreground (ie the antireflection condition is exactly met) has been described ( 3A ). Both shown transmission devices according to the invention have diffractive elements, which here consist of three levels of anti-reflection 3a . 3b . 3c exist with the thickness d = λ / 2n. Unlike the binary element of 3A , in the cuboid grid trenches 3g pass completely through the three discrete height levels to give a total diffractive element having a patterned, diffractive layer of thickness 3λ / 2n

3B gezeigten Transmissionsvorrichtung in Einstrahlrichtung E gesehen pyramidenförmige, räumliche Strukturen 3p aus der Schicht mit der Dicke

herausgelöst. Dies geschieht, indem in Richtung der Einstrahlrichtung gesehen aus den drei einzelnen Höhenniveaus bzw. Einzelschichten 3a, 3b, 3c der Dicke

Gitterstege mit zunehmend geringerer Breite herausgelöst werden. Das diffraktive Element der in 3B gezeigten erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung weist somit drei einzelne strukturierte diffraktive Schichten 3a, 3b, 3c auf, welche jeweils aus Quarz mit der Brechzahl n=1,46 bestehen und aus welchen eine räumliche Gesamtstruktur so herausgelöst ist, dass die Gesamtstruktur vollständig bis auf die MgF₂-Schicht 2b durch den Stapel an strukturierten, diffraktiven Schichten 3a bis 3c hindurchgeht. 3B shown transmission device seen in the irradiation direction E pyramidal, spatial structures 3p from the layer with the thickness

removed. This is done by looking in the direction of the irradiation direction from the three individual height levels or individual layers 3a . 3b . 3c the thick

Grid webs are removed with increasingly smaller width. The diffractive element of in 3B The transmission device according to the invention thus shown has three individual structured diffractive layers 3a . 3b . 3c each consisting of quartz with the refractive index n = 1.46 and from which a spatial structure is dissolved out so that the entire structure is complete except for the MgF ₂ layer 2 B through the stack of structured, diffractive layers 3a to 3c passes.

Das Licht kann hierbei, wie in der Figur mittels des Pfeils E gezeigt, auf die strukturierte diffraktive Schicht 3 der erfindungsgemäßen optischen Transmissionsvorrichtung eingestrahlt werden. Es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße optische Transmissionsvorrichtung von der anderen Seite zu beleuchten, d.h, das Licht auf die Substratseite 1 der Vorrichtung einzustrahlen.The light can here, as shown in the figure by the arrow E, on the structured diffractive layer 3 the optical transmission device according to the invention are irradiated. However, it is also possible to illuminate the optical transmission device according to the invention from the other side, ie, the light on the substrate side 1 to irradiate the device.

3B zeigt somit eine erfindungsgemäße diffraktive, optische Transmissionsvorrichtung mit einem diffraktiven Multilevel-Element mit unterschiedlichen Treppenstufen einer Stufenhöhe von λ/2n. 3B 1 shows a diffractive optical transmission device according to the invention with a diffractive multilevel element with different steps of a step height of λ / 2n.

4 skizziert eine erfindungsgemäße optische Transmissionsvorrichtung (4B) im Vergleich zu einer entsprechenden Transmissionsvorrichtung nach dem Stand der Technik (4A). Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierbei ebenfalls ein dreistufiges Multilevel-Element 3 mit drei strukturierten diffraktiven Schichten auf, aus denen räumliche Strukturen so herausgelöst wurden, dass treppenförmige Elemente 3 aus Quarzglas verblieben sind. Da die einzelnen strukturierten diffraktiven Schichten hier wieder die Antireflexions-Bedingung d=λ/2n erfüllen (Gesamtdicke der Schicht 3 ist somit d=3λ/2n), ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung die scharfen bzw. idealen Konturen der Strukturen beizubehalten, ohne dass die Antireflex-Eigenschaft der Transmissionsvorrichtung verschlechtert wird. Dies erfolgt wie beschrieben dadurch, dass für die gezeigten diskreten Höhenstufen und die Brechzahlen der Struktur bei gegebener Wellenlänge die Transmissionseigenschaften erhalten bleiben. Im Gegensatz hierzu zeigt 4A (Stand der Technik) eine Substratbasis 1, deren Oberfläche 1a bereits strukturiert ist bzw. ähnliche Höhenstufen, wie sie durch das nachträgliche Aufbringen der diffraktiven Struktur 3 in 4B erzeugt worden sind, aufweist. Die strukturierte Substratbasis 1 gemäß 4A ist nun jedoch noch nicht entspiegelt. Dadurch ist es notwendig, auf die strukturierte Oberfläche 1a das Antireflex-Schichtsystem 2 mit den beiden Schichten 2a, 2b aufzubringen. Hierdurch ergibt sich jedoch, wie in der Figur deutlich gezeigt ist, eine Verwaschung der scharfen Konturen der Oberfläche der Transmissionsvorrichtung. Eine solche Verwaschung der Oberflächenkonturen bzw. derjenigen Strukturen, welche die optischen Eigenschaften der Transmissionsvorrichtung bestimmen sollen, führt jedoch zu einer nachteiligen Beeinträchtigung der Funktionalität der Transmissionsvorrichtung. 4 outlines an optical transmission device according to the invention ( 4B ) compared to a corresponding transmission device according to the prior art ( 4A ). The device according to the invention also has a three-stage multilevel element 3 with three structured diffractive layers on which spatial structures have been extracted in such a way that staircase-shaped elements 3 made of quartz glass. Since the individual structured diffractive layers again meet the antireflection condition d = λ / 2n (total thickness of the layer 3 is thus d = 3λ / 2n), it is possible with the transmission device according to the invention to maintain the sharp or ideal contours of the structures, without the antireflective property of the transmission device being impaired. This is done as described in that for the shown discrete height levels and the refractive indices of the structure at a given wavelength, the transmission properties are maintained. In contrast, shows 4A (Prior Art) a substrate base 1 whose surface 1a already structured or similar height levels, as they are by the subsequent application of the diffractive structure 3 in 4B have been generated. The structured substrate base 1 according to 4A is not yet anti-reflective. This makes it necessary to access the structured surface 1a the antireflective layer system 2 with the two layers 2a . 2 B applied. However, as clearly shown in the figure, this results in a blurring of the sharp contours of the surface of the transmission device. However, such a blurring of the surface contours or of those structures which are intended to determine the optical properties of the transmission device leads to a disadvantageous impairment of the functionality of the transmission device.

5 skizziert die wesentlichen Herstellungsprozesse einer erfindungsgemäßen diffraktiven optischen Transmissionsvorrichtung. Wie 5A zeigt, bildet die Ausgangsbasis ein nicht-entspiegeltes Substrat 1. Die Nicht-Entspiegelung ist hierbei durch die Lichtreflexionseigenschaften des Substrats 1 (Pfeil R) gezeigt, so dass sich hier für den transmittierten Lichtanteil T=E-R ergibt (siehe vorbeschriebenes Beispiel R=3,4%, E=100%, somit T=96,6% unter Vernachlässigung sämtlicher Absorption). Zweiter Schritt des Herstellungsprozesses ist die Herstellung eines unstrukturierten entspiegelten Substrates gemäß 5B. Hiermit wird eine Unterdrückung der Reflexion R erreicht. Der dritte Schritt des Herstellungsprozesses ist dann in 5C skizziert, er besteht in dem Aufbringen der zusätzlichen Höhenniveaus, welche hinsichtlich ihrer Höhe h jeweils die Antireflexionsbedingung h=λ/2n erfüllen. 5C zeigt somit ein entspiegeltes Substrat mit einer zusätzlichen Beschichtung, aus der schließlich das diffraktive Element herausstrukturiert wird: Aus den entspiegelten Niveaus (hier drei Niveaus mit der Gesamthöhe d=3λ/2n) werden also mittels aus dem Stand der Technik bekannter Strukturierungsprozesse (beispielsweise Ätzen), wie beschrieben und beispielsweise in 3A oder 3B gezeigt, die räumlichen Strukturen aus den Schichten herausgelöst, so dass das diffraktive Element ausgebildet wird. 5 outlines the essential manufacturing processes of a diffractive optical transmission device according to the invention. As 5A shows, the starting base forms a non-reflective substrate 1 , The non-anti-reflection is in this case by the light-reflecting properties of the substrate 1 (Arrow R), so that T = ER results here for the transmitted light component (see above example R = 3.4%, E = 100%, thus T = 96.6%, neglecting all absorption). The second step of the manufacturing process is the production of an unstructured anti-reflective substrate according to 5B , This will be a Suppression of the reflection R achieved. The third step of the manufacturing process is then in 5C outlined, it consists in the application of the additional height levels, which in terms of their height h each meet the anti-reflection condition h = λ / 2n. 5C shows an anti-reflective substrate with an additional coating, from which finally the diffractive element is structured out: From the anti-reflective levels (here three levels with the total height d = 3λ / 2n) are thus known by structuring processes known from the prior art (for example, etching) as described and for example in 3A or 3B shown, the spatial structures removed from the layers, so that the diffractive element is formed.

Claims

Anti-reflection diffractive optical transmission device With a substrate base, which on a first surface with a disposed adjacent to the substrate base, at least one unstructured, non-diffractive layer antireflective layer system is covered and one on the first surface of the Substrate base facing away on the antireflective layer system and arranged adjacent to this, at least one structured, diffractive layer containing a material of refractive index n or It consists of having diffractive element.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized by spatial Structures that are perpendicular to the antireflective layer system remote layer surface the structured, diffractive layer and thus in the direction of Layer thickness of the structured, diffractive layer completely through the structured, diffractive layer go through and / or completely out the structured, diffractive layer are dissolved out.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized in that the Structures of the structured, diffractive layer holes, punch outs, recesses, and / or have perforations.

Reflected diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the structured diffractive layer has a thickness d which is proportional to 1 / n or an integer multiple of 1 / n, ie the same

is with a positive, real-valued proportionality constant λ in the form of a length and with m = 1, 2, 3, ... (ie with m from the set of positive-valued natural numbers).

The coated diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the structured diffractive layer has a thickness d which is proportional to

is, with a positive, real-valued, dimensionless phase deviation x and with a positive, real-valued proportionality constant λ in the form of a length.

Reflected diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized in that the refractive index n of the material of the structured, diffractive layer is the same

is, with m = 1, 2, 3, ... (that is, with m from the set of positive-valued natural numbers).

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the two preceding claims, characterized that the phase shift x is greater or is equal to 0.1 and / or less than or equal to 100.0, preferably greater than or equal to equal to 0.5 and / or less than or equal to 4.0, preferably equal to 2.0 is.

Reflected diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the refractive index n of the material of the structured, diffractive layer is the same

is, with m = 2, 3, ... (that is, with m from the set of positive-valued natural numbers greater than 1).

Anti-reflection diffractive optical transmission device after one of the five previous claims, characterized in that the proportionality constant λ greater than 10 nm and / or less than 10,000 nm, preferably greater than 100 nm and / or smaller than 2000 nm, be particularly preferably greater than 350 nm and / or less than 780 nm, preferably equal to 633 nm.

Reflected diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the structured, diffractive layer HfO ₂ , Ta ₂ O ₃ , SiO ₂ and / or MgF ₂ contains or consists thereof.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized that the structured, diffractive layer is perpendicular in direction to its layer thickness, ie in the lateral direction a periodic Structure forms and / or that the structured, diffractive layer a binary, forms diffractive element.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized in that the binary, diffractive element is a binary one is a one-dimensional diffraction grating.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized that the first surface the substrate base forms a flat surface and / or that the unstructured, non-diffractive layer of the antireflective layer system in a plane and / or that the structured, diffractive layer of the diffractive Element runs in a plane, where preferred are the levels of unstructured, non-diffractive Layer and the structured, diffractive layer parallel to each other and parallel to the first surface the substrate base run.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized that the diffractive element several in the direction of the layer thickness the at least one structured, diffractive layer to a Stack on top of each other Having stacked structured, diffractive layers.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized in that in each one of each other stacked structured, diffractive layers structures in Direction of the respective layer thickness completely so by the respective Go through layer and / or completely so from the respective Layer removed are that at least one spatial Forest arises, which in the stacking direction completely through goes through the stack and / or completely dissolved out of the stack.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the two preceding claims, characterized that at least two of the several stacked structured, diffractive layers have materials with the same refractive index.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the claims 14 to 16, characterized in that at least two of the several one above the other stacked structured, diffractive layers materials with have different refractive index.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the claims 14 to 17, characterized in that at least two of the several one above the other Stacked structured, diffractive layers according to a the claims two to 13 are formed.

Reflected diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized in that a total of I structured, diffractive layers are stacked on top of each other, each having a thickness which is proportional to

or an integer multiple of

is, that's the same

is, with a positive, real-valued and for all stacked layers identical proportionality constant λ according to claim 9 and mi = 1, 2, 3, ... (ie with m _i from the set of positive natural numbers), where n _i respectively Refractive index of the ith layer of the stacked layers is (i = 1, ..., I).

Reflected diffractive optical transmission device according to claim 19, characterized in that the total I structured, diffractive layers contain or consist of materials having the same refractive index n, and that this refractive index n has a value such that for the total thickness (sum of the thicknesses of all I structured, diffractive layers of the stack) in the stacking direction yields a value which equals

is, with a positive, real-valued, dimensionless phase deviation x according to claim 7.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized that the antireflective layer system is the first surface of the Substrate base complete covered.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized that the antireflective layer system several in the direction of the layer thickness the at least one unstructured, non-diffractive layer to a stack on top of each other has stacked unstructured, non-diffractive layers.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to the preceding claim, characterized in that at least two of the several on top of each other stacked unstructured, non-diffractive layers of materials having the same refractive index.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the claims 22 or 23, characterized in that at least two of the several one above the other stacked unstructured, non-diffractive layers of materials having different refractive indices.

Anti-reflection diffractive optical transmission device according to one of the preceding claims, characterized that at least one of the unstructured, non-diffractive layers of the antireflective layers system in the direction perpendicular to the substrate base facing away from the layer surface and so that it has an expansion (thickness) in the direction of its layer thickness, which for with a wavelength λ greater than 10 nm and / or less than 10,000 nm, preferably greater than 100 nm and / or less than 2000 nm, particularly preferably greater than 350 nm and / or less than 780 nm, in particular 633 nm vertically incident to the layer thickness light waves for destructive interference leads.

A method of diffracting light on an anti-reflective diffractive optical transmission device, wherein an antireflective layer system comprising at least one unstructured, non-diffractive layer is disposed adjacent to a substrate base such that a surface (first surface) of the substrate base is covered by the antireflective layer system, adjacent to the antireflective layer system on the first surface of the substrate base facing side at least one structured, diffractive layer containing or consisting of a material having the refractive index n, is arranged diffractive element and wherein irradiated on the first surface opposite side of the substrate base or on the side remote from the substrate base side of the diffractive element light becomes.

Diffraction method according to the preceding claim, characterized in that the light on an anti-reflective diffractive Optical transmission device according to one of claims 2 to 25 is bent.

Diffraction method according to one of the two preceding Claims, characterized in that at least one of the structured, diffractive layers of the diffractive element or by the whole the structured, diffractive layers of the diffractive element a phase shift of 2π / x of the incident light is caused which a phase shift x from bigger or is equal to 0.1 and / or less than or equal to 100.0, preferably greater than or equal to equal to 0.5 and / or less than or equal to 4.0, preferably equal to 2.0 having.

Diffraction method according to one of the previous three Claims, characterized in that the incident light has a wavelength λ greater than 10 nm and / or less than 10000 nm, preferably greater than 100 nm and / or less than 2000 nm, more preferably greater than 350 nm and / or less than 780 nm, preferably of 633 nm.

Production process for the production of an anti-reflective coating diffractive optical transmission device adjacent to a substrate base at least one unstructured, non-diffractive Layered antireflective layer system is arranged so that a surface (first surface) the substrate base is covered by the antireflective layer system and in which adjacent to the antireflective layer system on the first one surface the substrate base facing away from at least one structured, diffractive layer containing a material of refractive index n or consists of arranging exhibiting diffractive element is arranged.

Manufacturing method according to the preceding claim, characterized in that an anti-reflective diffractive optical Transmission device according to one of claims 2 to 25 is produced.