DE19838826A1

DE19838826A1 - Optical component, e.g. laser mirror, window or focussing or de-focussing optic, has a transparent scratch-resistant coating comprising an interference layer system of adhesion promoting and diamond-like carbon layers

Info

Publication number: DE19838826A1
Application number: DE19838826A
Authority: DE
Inventors: Carl-Friedrich Meyer; Hans-Joachim Scheibe; Holger Ziegele
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2018-08-27
Also published as: DE19838826B4

Abstract

An optical component, with a transparent scratch-resistant coating comprising an interference layer system of adhesion promoting and diamond-like carbon layers, is new. Independent claims are also included for the following: (i) a process for producing the above optical component; and (ii) an apparatus for producing the above optical component. Preferred Features: The substrate consists of or is coated with pure Cu, Al, Ag or Au or consists of ZnS, Ge, ZnSe, NaCl, KCl, KBr, CaF2, Al2O3 or MgF2. The adhesion promoting layer consists of Al and/or Al2O3 or of Si, Mo, Ni, W, Zr, Ti, Mg, Hf, Ta, Be, Th or compounds.

Description

Die Erfindung betrifft optische Elemente, die mit einer transparenten, kratzfesten Beschichtung Verse hen sind, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung. Eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit solcher optischen Elemente ist die als Spiegel, Fen ster, fokussierende und defokussierende Optiken.The invention relates to optical elements with a transparent, scratch-resistant coating verse hen, processes for their preparation and their Use. A preferred application such optical elements is as a mirror, fen most, focusing and defocusing optics.

Optische Elemente müssen in der Regel mit hoher Prä zision hergestellt werden. Dabei treten für viele Anwendungsfälle Probleme durch im Betrieb auftretende mechanische und thermische (aufgrund einer zunehmen den Absorption) Belastungen auf, so daß die Oberflä che beschädigt und die optischen Eigenschaften eines solchen Elementes zumindest verschlechtert werden können.Optical elements usually have to be pre precision. Doing so for many Use cases Problems caused by operational issues mechanical and thermal (due to an increase the absorption) loads, so that the surface damaged and the optical properties of a such element are at least deteriorated can.

So werden in der Regel Laserspiegel aus Kupfer, wegen dessen guter Wärmeleitfähigkeit und hoher Reflektivi tät verwendet, um z. B. den Strahl eines CO₂-Lasers zu formen, umzulenken und zu fokussieren. Das Reflex ionsvermögen neuer Laserspiegel aus Kupfer liegt bei ca. 99%. Dieses verringert sich aber im Laufe der Zeit, insbesondere durch Oxidationsprozesse und Ver schmutzung (Staub). Demzufolge ist eine Reinigung der Oberflächen erforderlich, die zwangsläufig zu mecha nischen Beschädigungen führt, die wiederum das Refle xionsvermögen durch unerwünschte Streueffekte verrin gern und die Energieabsorption im Spiegelmaterial erhöht. So are usually laser mirrors made of copper, because of its good thermal conductivity and high reflectivity used to z. B. to shape, deflect and focus the beam of a CO ₂ laser. The reflectivity of new laser mirrors made of copper is around 99%. However, this decreases over time, especially due to oxidation processes and pollution (dust). Accordingly, cleaning of the surfaces is required, which inevitably leads to mechanical damage, which in turn reduces the reflectivity by undesirable scattering effects and increases the energy absorption in the mirror material.

Um die mechanische Widerstandsfähigkeit der Kupfer oberflächen zu verbessern, sind entsprechende Be schichtungen erforderlich, die eine hohe Wärmeleitfä higkeit, hohe Transparenz und gute Haftungseigen schaften auf dem Kupfer erreichen müssen.To the mechanical resistance of the copper Corresponding areas need to be improved layers required that have a high thermal conductivity ability, high transparency and good liability properties properties on the copper.

So sind Beschichtungen aus Molybdän bekannt, die zwar im Vergleich zum unbeschichteten Kupfer eine höhere Härte und demzufolge auch eine höhere Kratzfestigkeit aufweisen, jedoch das Reflexionsvermögen auf ca. (ma ximal) 98% verringern. Dadurch kann, insbesondere bei hohen Laserleistungen infolge der höheren Absorp tion, eine Zerstörung des gesamten Spiegels auftre ten.Molybdenum coatings are known, though a higher compared to the uncoated copper Hardness and therefore higher scratch resistance have, but the reflectivity to approx. (ma ximal) reduce 98%. This can, in particular at high laser powers due to the higher absorption tion, destruction of the entire mirror ten.

Auch Beschichtungen aus bekannten dielektrischen Schichten, die die optischen Eigenschaften (z. B. Re flexion) zwar vertreten, sind wegen ihrer relativ geringen Härte nicht geeignet, entsprechende Spiegel wunschgemäß zu schützen.Also coatings made of known dielectric Layers that improve the optical properties (e.g. Re flexion) are represented because of their relative low hardness not suitable, appropriate mirror to protect as desired.

Aus DD 268 716 A1 ist es bekannt, diamantähnliche Kohlenstoffschichten auf verschiedenen Substraten, dabei auch auf Kupfer aufzubringen. Die entsprechend aufgebrachten diamantähnlichen Kohlenstoffschichten erfüllen zwar die optischen Erfordernisse, verfügen auch über die entsprechende Härte, weisen aber eine unzureichende Haftfestigkeit, infolge der in den dia mantähnlichen Kohlenstoffschichten vorhandenen hohen mechanischen Spannungen auf.From DD 268 716 A1 it is known to be diamond-like Carbon layers on different substrates, thereby also to be applied to copper. The corresponding applied diamond-like carbon layers meet the optical requirements also about the corresponding hardness, but have one insufficient adhesive strength as a result of the dia man-like carbon layers present high mechanical stresses.

Andere optische Elemente, wie Fenster, fokussierende und defokussierende Optiken (Linsen) aus anderen Sub stratmaterialien, weisen ähnliche Probleme auf, wobei die drei wesentlichen oben genannten Anforderungen durch bekannte verschiedene Schutzschichtaufbauten in der Regel nicht gleichzeitig erfüllt werden.Other optical elements, such as windows, focus and defocusing optics (lenses) from other sub strat materials have similar problems, wherein the three main requirements mentioned above through known various protective layer structures in usually not be met at the same time.

Ein weiteres Problem, das beim Aufbringen von ent sprechenden Schutz schichten auf solchen optischen Elementen auftritt, besteht darin, daß während des Schichtauftrages keine Spannungen im Substratmateri al, insbesondere durch einen unerwünschten Wärmeein trag entstehen dürfen.Another problem that arises when applying ent speaking protective layers on such optical Elements occurs, is that during the Layer application no tensions in the substrate material al, especially by an undesirable heat may arise.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, optische Elemente mit einer kratzfesten, transparenten gut haftenden Oberflächenbeschichtung zu versehen.It is therefore an object of the invention to optical elements with a scratch-resistant, transparent well-adhering To provide surface coating.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungs formen und Weiterbildungen der Erfindung, ergeben sich mit den in den untergeordneten Ansprüchen ge nannten Merkmalen.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1 solved. Advantageous design shapes and developments of the invention deal with the ge in the subordinate claims named features.

Die erfindungsgemäßen optischen Elemente zeichnen sich dadurch aus, daß auf der Substratoberfläche des optischen Elementes ein für zumindest eine vorgebbare Lichtwellenlänge ausgelegtes Interferenzschichtsystem aufgebracht wird. Das Interferenzschichtsystem wird aus mindestens einer haftungsverbessernden Schicht und mindestens einer Schicht aus diamantähnlichem Kohlenstoff gebildet, wobei die haftungsverbessernde Schicht unmittelbar auf der Substratoberfläche und die diamantähnliche Kohlenstoffschicht als Deck schicht darüber aufgebracht wird.Draw the optical elements according to the invention are characterized in that on the substrate surface of the optical element for at least one specifiable Interference layer system designed for light wavelength is applied. The interference layer system is from at least one adhesion-improving layer and at least one layer of diamond-like Carbon formed, the adhesion-enhancing Layer directly on the substrate surface and the diamond-like carbon layer as the deck layer is applied over it.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen solchen Schichtaufbau auf einem Substrat, das entweder kup ferbeschichtet oder aus reinem Kupfer besteht, aufge bracht wird. Ein so ausgebildetes optisches Element ist für die Anwendung als Spiegel und hier insbeson dere als Laserspiegel geeignet. Die haftungsverbes sernde Schicht kann aus Al, Aluminiumoxid oder einer Mischung davon bestehen. Das Aluminiumoxid Al_xO_y ist dabei bevorzugt mit stöchiometrischem Al₂O₃ ausgebil det.It has proven to be advantageous to bring up such a layer structure on a substrate which is either copper-coated or made of pure copper. An optical element designed in this way is suitable for use as a mirror and here in particular as a laser mirror. The adhesion-improving layer can consist of Al, aluminum oxide or a mixture thereof. The aluminum oxide Al _x O _y is preferably trained with stoichiometric Al ₂ O ₃ .

Selbstverständlich können auch andere Substrate, wie z. B. ZnS, Ge, ZnSe, NaCl, KCl, KBr, (für Licht im infraroten Bereich) und CaF oder MgF (für Licht im UV-Bereich) oder Al₂O₃ (Saphir) mit einem erfindungs gemäßen Interferenzschichtaufbau versehen werden, wobei ein solches Interferenzschichtsystem auch aus mehr als zwei Schichten gebildet werden kann.Of course, other substrates, such as. B. ZnS, Ge, ZnSe, NaCl, KCl, KBr, (for light in the infrared range) and CaF or MgF (for light in the UV range) or Al ₂ O ₃ (sapphire) can be provided with an interference layer structure according to the invention, wherein such an interference layer system can also be formed from more than two layers.

Andere Materialien, die für die haftungsverbessernde Schicht geeignet sind, sind Si, Mo, Ni, W, Zr, Ti, Hf, Mg, Ta, Be, Th bzw. Verbindungen oder Verbin dungskombinantionen davon (z. B. Oxide, Nitride, Car bide, Fluoride).Other materials that improve adhesion Suitable layers are: Si, Mo, Ni, W, Zr, Ti, Hf, Mg, Ta, Be, Th or connections or verbin combination combinations thereof (e.g. oxides, nitrides, car bide, fluoride).

Das Interferenzschichtsystem, das auf dem Substrat aufgebracht werden soll, kann für die haftungsverbes sernde Schicht mit einer Dicke zwischen 0,1 nm und 20 nm, bevorzugt 1 nm bis 15 nm und für die diamant ähnliche Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von min destens 40 nm, wobei eine Optimierung entsprechend der Wellenlänge des verwendeten Lichtes erfolgen kann.The interference layer system that is on the substrate should be applied for the liability layer with a thickness between 0.1 nm and 20 nm, preferably 1 nm to 15 nm and for the diamond similar carbon layer with a thickness of min at least 40 nm, with an optimization accordingly the wavelength of the light used can.

In einigen Fällen kann es günstig sein, ein zweites Interferenzschichtsystem direkt auf die Substratober fläche aufzubringen, das auch für eine andere Wellen länge ausgelegt sein kann. In some cases, a second may be convenient Interference layer system directly on the substrate surface surface to apply, also for another wave length can be designed.

Der Auftrag des Interferenzschichtsystemes kann vor teilhaft mittels lasergezündeter Lichtbogenentladung im Vakuum erfolgen, wobei verschiedene Targets für die haftungsverbessernde Schicht und ein Kohlenstoff target für die Ausbildung der diamantähnlichen Koh lenstoffschicht verwendet werden, die jeweils als Kathode geschaltet sind. Vorteilhaft wird hierfür eine walzenförmige Kathode verwendet, die aus axial voneinander getrennten Scheiben der verschiedenen Materialien gebildet ist, wie dies insbesondere in DD 279 695 B5 beschrieben ist. Es kann aber auch in et was einfacherer anlagentechnischer Form gearbeitet werden, wie dies in DE 39 01 401 C2 beschrieben wird.The application of the interference layer system can before partial by means of laser-ignited arc discharge done in vacuum, using different targets for the adhesion-promoting layer and a carbon target for the formation of diamond-like Koh lenstoffschicht be used, each as Are connected cathode. This is advantageous used a roller-shaped cathode that axially separate disks of the different Materials is formed, as is particularly the case in DD 279 695 B5. But it can also in et which worked simpler plant engineering form as described in DE 39 01 401 C2.

Mit dieser Vorgehensweise können mehrere Vorteile gleichzeitig erreicht werden. Vorteilhaft ist insbe sondere die relativ hohe Abscheiderate für die dia mantähnliche Kohlenstoffschicht. Außerdem wird das zu beschichtende Substrat nur unwesentlich erwärmt und das aus verschiedenen Materialien bestehende Inter ferenzschichtsystem kann nacheinander in der gleichen Anlage, ohne daß ein zwischenzeitliches Fluten der Anlage zwischen dem Aufbringen des Interferenz schichtsystems durchgeführt werden muß, aufgebracht werden.Using this approach can have several advantages can be achieved at the same time. It is particularly advantageous especially the relatively high deposition rate for the slide man-like carbon layer. It also becomes coating substrate is only slightly warmed and the inter, which consists of different materials reference layer system can be in the same one after the other Plant without an intermittent flooding of the Attachment between applying the interference Layer system must be carried out, applied become.

Die erfindungsgemäßen optischen Elemente können aber auch als Fenster, Linsen für Transmissions-Anwendun gen verwendet werden.However, the optical elements according to the invention can also as a window, lenses for transmission applications gene can be used.

Bei der Ausbildung eines Interferenzschichtsystems auf einer Kupferoberfläche, das aus Aluminium, Alumi niumoxid oder einer Mischung dieser beiden, als haf tungsverbessernde Schicht, auf die wiederum eine dia mantähnliche Kohlenstoffschicht aufgebracht worden ist, besteht, kann durch geeignete Beeinflussung der jeweiligen Schichtdicken, unter Berücksichtigung der Brechungsindizes, ein Reflexionsvermögen für Licht bestimmter vorgebbarer Wellenlängen im Bereich 100% im Vergleich zur Reflektivität einer reinen Kupfer oberfläche erhalten werden.In the formation of an interference layer system on a copper surface made of aluminum, alumi nium oxide or a mixture of these two, as haf improvement layer on which in turn a slide man-like carbon layer has been applied is, can by appropriate influencing the respective layer thicknesses, taking into account the Refractive index, a reflectivity for light certain definable wavelengths in the range of 100% compared to the reflectivity of a pure copper surface can be preserved.

Die Ausbildung des Aluminiumoxids als Bestandteil der haftungsverbessernden Schicht kann bei den bereits genannten Herstellungsverfahren durch eine gesonderte Sauerstoffquelle durch reaktive Oxidation von Alumi nium während der Beschichtung erreicht werden. Dabei bleibt es für die Erfindung unerheblich, ob eine vollständige Oxidation oder eine teilweise Oxidation des Aluminiums erfolgt.The formation of the aluminum oxide as part of the adhesion-enhancing layer can already mentioned manufacturing process by a separate Oxygen source through reactive oxidation of Alumi nium can be achieved during the coating. Here it remains irrelevant to the invention whether a full oxidation or partial oxidation of aluminum.

Da die für die Ausbildung eines Interferenzschicht systems erforderlichen Dicken der einzelnen Schichten sehr klein sind, kann gleichzeitig ein weiteres Er fordernis erfüllt werden. Durch die geringen Schicht dicken wird die thermische Leitfähigkeit gegenüber dem Substratmaterial nur geringfügig beeinflußt, so daß entsprechend kleine Temperaturgradienten und dem zufolge auch verringerte Wärmespannungen auftreten.As for the formation of an interference layer systems required thicknesses of the individual layers are very small, another Er can at the same time requirement to be met. Due to the low layer the thermal conductivity becomes thicker affects the substrate material only slightly, so that correspondingly small temperature gradients and reduced thermal stresses also occur.

Die erfindungsgemäßen optischen Elemente weisen daher die gewünschten optischen und mechanischen Eigen schaften, hohe Oberflächenhärte, gute Haftfestigkeit und thermische Eigenschaften auf.The optical elements according to the invention therefore have the desired optical and mechanical properties shafts, high surface hardness, good adhesive strength and thermal properties.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft beschrie ben werden. The invention is described below by way of example be.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 ein Beispiel einer Vorrichtung für die Her stellung optischer Elemente. Fig. 1 shows an example of a device for the manufacture of optical elements.

example 1

Für die Herstellung eines Laserspiegels aus einem Kupfersubstrat, der für einen CO₂-Laser mit einer Wellenlänge von 10,6 µm verwendet werden soll, wurde ein Interferenzschichtsystem, das aus einer Alumini umschicht mit einer Dicke von 0,3 nm, einer Alumini umoxidschicht mit einer Dicke von 2,7 nm und einer diamantähnlichen Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 120 nm besteht, aufgebracht. Dabei konnte für die diamantähnliche Kohlenstoffschicht ein E-Modul von 450 GPa mit der zerstörungsfreien Meßmethode laserin duzierter akustischer Oberflächenwellen gemessen wer den, was einer Härte von ca. 456 GPa entspricht. Das Reflexionsvermögen eines solchen Laserspiegels betrug bei der genannten Wellenlänge zwischen 99,5% und 100,5% im Vergleich zur reinen Kupferoberfläche. Die Haftfestigkeit wurde über sechs Monate mittels Klebe band-Test nach DIN 58196/6 gemessen und konnte über diesen Zeitraum gehalten werden. Es traten keine Ab löseerscheinungen des Schichtaufbaus auf dem Kupfer substrat auf.For the production of a laser mirror from a copper substrate, which is to be used for a CO ₂ laser with a wavelength of 10.6 μm, an interference layer system consisting of an aluminum layer with a thickness of 0.3 nm was used with an aluminum oxide layer a thickness of 2.7 nm and a diamond-like carbon layer with a thickness of 120 nm, applied. An elastic modulus of 450 GPa could be measured for the diamond-like carbon layer using the non-destructive measurement method of laser-induced acoustic surface waves, which corresponds to a hardness of approx. 456 GPa. The reflectivity of such a laser mirror was between 99.5% and 100.5% at the stated wavelength compared to the pure copper surface. The adhesive strength was measured over six months using the adhesive tape test in accordance with DIN 58196/6 and could be maintained over this period. There were no signs of detachment of the layer structure on the copper substrate.

Auch nach dem "Gitterschnitttest" konnte keine Schichtablösung festgestellt werden.Even after the "cross cut test" none Layer detachment can be determined.

Example 2

Für die Herstellung eines ZnSe-Fensters, das für die Einkopplung eines CO₂-Lasers mit einer Wellenlänge von 10,6 µm in eine Vakuumkammer verwendet werden soll, wurde ein Interferenzschichtsystem, das aus ei ner Aluminiumoxidschicht mit einer Dicke von 4 nm und einer diamantähnlichen Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von 120 nm besteht, aufgebracht. Dabei konnte für die diamantähnliche Kohlenstoffschicht ein E-Mo dul von 450 GPa mit der zerstörungsfreien Meßmethode laserinduzierter akustischer Oberflächenwellen. Gün stig kann es sein, daß auf die Oberfläche des ZnSe-Fen sters ein zweites Interferenzschichtsystem aufge bracht, auf das wieder, wie erwähnt, das erste Inter ferenzschichtsystem aufgebracht wird.For the production of a ZnSe window, which is to be used for the coupling of a CO ₂ laser with a wavelength of 10.6 µm into a vacuum chamber, an interference layer system consisting of an aluminum oxide layer with a thickness of 4 nm and a diamond-like one was developed Carbon layer with a thickness of 120 nm, applied. An E-module of 450 GPa with the non-destructive measurement method of laser-induced acoustic surface waves could be used for the diamond-like carbon layer. Gün stig it may be that a second interference layer system is applied to the surface of the ZnSe window, on which, as mentioned, the first interference layer system is again applied.

Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Beispiel für eine Vorrichtung, mit der die erfindungsgemäßen optischen Elemente hergestellt werden können, wurde aus Über sichtlichkeitsgründen auf die Darstellung der übli cherweise verwendeten Vakuumkammer verzichtet.In the example shown in FIG. 1 for a device with which the optical elements according to the invention can be produced, the representation of the vacuum chamber normally used was omitted for reasons of clarity.

Hierbei wird ein walzenförmiges Target 1 und 1' ver wendet, das aus den verschiedenen Materialien für die Herstellung des Interferenzschichtsystems gebildet ist. Dabei kann die Walze aus zwei verschiedenen Scheiben bestehen, wobei eine Scheibe aus Kohlenstoff mit einer Reinheit von 99,99% und die andere Scheibe aus einem Material, das für die Ausbildung der haf tungsverbessernden Schicht geeignet ist, besteht. Die beiden walzenförmigen Elemente, die die Targets 1 und 1' darstellen, können aber auch voneinander getrennt und jeweils einzeln drehbar angetrieben werden.Here, a roller-shaped target 1 and 1 'is used, which is formed from the different materials for the production of the interference layer system. The roller can consist of two different disks, one disk made of carbon with a purity of 99.99% and the other disk made of a material which is suitable for forming the adhesion-improving layer. The two roller-shaped elements, which represent the targets 1 and 1 ', can, however, also be separated from one another and each can be individually rotated.

Bei diesem Beispiel wird zur Erzeugung eines Plasmas aus einer Bogenentladung eine Anode 4 verwendet, die in bevorzugter Form als Anodenschirm mit einem zen tralen Spalt, durch den das erzeugte Plasma austreten kann, gebildet.In this example, an anode 4 is used to generate a plasma from an arc discharge, which is preferably formed as an anode screen with a central gap through which the generated plasma can escape.

In diesem Fall wird die Bogenentladung mit einem ge pulsten Laserstrahl 5, wie dies in DD 279 695 B5 be schrieben worden ist, gezündet. Nach Ausbildung der Bogenentladung, bei der das Plasma erzeugt wird, wird die Spannung reduziert, so daß der Bogen verlischt und nach der Weiterbewegung des Laserstrahls 5 parallel in einer Ebene zur Drehachse der Targets 1 und 1' die Spannung erhöht und mit einem neuen Laser impuls eine neue Bogenentladung gezündet, so daß die ser Vorgang beliebig oft wiederholbar ist.In this case, the arc discharge is ignited with a pulsed laser beam 5 , as described in DD 279 695 B5. After formation of the arc discharge, in which the plasma is generated, the voltage is reduced so that the arc is extinguished and after the further movement of the laser beam 5 in parallel in a plane to the axis of rotation of the targets 1 and 1 'the voltage is increased and pulse with a new laser ignited a new arc discharge, so that this process can be repeated any number of times.

Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Beispiel kann zu sätzlich eine nicht dargestellte Blende zwischen den Targets 1 und 1' sowie dem Substrat 3 (zu beschich tendes optisches Element) angeordnet, um zu verhin dern, daß ionisierte Teilchen aus dem Plasma auf direktem Wege zum Substrat gelangen.In the example shown in FIG. 1, a diaphragm (not shown) can additionally be arranged between the targets 1 and 1 'and the substrate 3 (optical element to be coated) in order to prevent ionized particles from the plasma from being obtained directly get to the substrate.

Dies führt dazu, daß das Auftreffen unerwünschter größerer Teilchen bzw. Tröpfchen behindert wird.This causes the impact to be undesirable larger particles or droplets is hindered.

Für die Beschichtung ist es nicht zwingend, wie in der Fig. 1 dargestellt, ein negatives Potential am Substrat 3 anzulegen, sondern es genügt für viele Anwendungsfälle, daß das Substrat an Masse gelegt ist.For the coating, it is not mandatory, as shown in FIG. 1, to apply a negative potential to the substrate 3 , but it is sufficient for many applications that the substrate is grounded.

Das in der Fig. 1 dargestellte Beispiel einer Vor richtung zur Herstellung erfindungsgemäßer optischer Elemente kann in nicht dargestellter Form modifizier ter werden, indem zumindest auf die Anode 4 verzich tet wird und das Plasma ausschließlich mit einem La serstrahl 5 ausreichender Intensität erzeugt. The example shown in FIG. 1 of a device for producing optical elements according to the invention can be modified in an unillustrated form by at least dispensing with the anode 4 and generating the plasma only with a laser beam 5 of sufficient intensity.

Die Ausbildung des Interferenzschichtsystems auf dem Substrat wird dabei so vorgenommen, daß unmittelbar auf die gegebenenfalls vorgereinigte Substratoberflä che, wobei für die Reinigung der Substratoberfläche aus der Vakuumbeschichtungstechnik bekannte Reini gungsverfahren unter Verwendung von z. B. Argon, zu rückgegriffen werden kann, eine erste Schicht aus dem haftungsverbessernden Material ausgebildet und im Anschluß daran eine zweite Schicht aus kohlenstoff ähnlichem Diamant abgeschieden wird.The formation of the interference layer system on the Substrate is made so that immediately on the optionally pre-cleaned substrate surface che, being for cleaning the substrate surface Reini known from vacuum coating technology method using z. B. argon, too can be used a first layer from the adhesion-improving material trained and in Followed by a second layer of carbon similar diamond is deposited.

Für bestimmte Anwendungen kann auch ein Mehrschicht aufbau, der aus mehreren solcher Schichten besteht, ausgebildet werden, wobei in jedem Fall die jeweili gen Schichtdicken unter Berücksichtigung der entspre chenden Brechungsindizes so eingestellt werden, daß Interferenz für zumindest eine Lichtwellenlänge er reicht wird.A multilayer can also be used for certain applications structure consisting of several such layers, are formed, in each case the resp layer thicknesses taking into account the corresponding appropriate refractive indices are set so that Interference for at least one wavelength of light is enough.

Claims

1. Optical element, on which a transparent, scratch-resistant coating is formed, characterized in that a layer of at least one adhesion-improving and at least one layer of diamond-like carbon is formed on a substrate surface, the first interference layer system for light applied to at least one prescribable wavelength is.

2. Optical element according to claim 1, characterized in that the substrate is copper coated or made of pure copper.

3. Optical element according to claim 1, characterized in that the substrate Alumi nium, or silver or gold coated or made of is pure Al, Ag, or Au.

4. Optical element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the haftungsver improving layer made of aluminum, aluminum oxide or a mixture thereof is formed.

5. Optical element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the haftungsver improving layer of Si, Mo, Ni, W, Zr, Ti, Mg, Hf, Ta, Be or Th or chemical compounds of these elements is formed.

6. Optical element according to claim 1, 4 or 5, characterized in that the substrate consists of ZnS, Ge, ZnSe, NaCl, KCl, KBr, CaF, Al ₂ O ₃ or MgF.

7. Optical element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the haftungsver ameliorating layer in a thickness between 0.5 nm and 20 nm and the diamond-like carbon layer with a thickness of at least 40 nm are formed.

8. Process for the production of optical elements according to one of claims 1 to 7, characterized in that between substrate surface and first interference layer system a second interference layer system is formed is.

9. Process for the production of optical elements according to one of claims 1 to 8, characterized, that the substrate with a laser beam or with an arc discharge ignited by a laser beam plasma coated in a vacuum is coated, being a target of an adhesion enhancer Materials and a carbon target as the cathode are switched; and the substrate one by one is provided with the interference layer system.

10. The method according to claim 9, characterized in that one from ver different materials, axial, disc-shaped trained roller or several rollers from ver different materials used as cathode will become.

11. The device for producing optical elements according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a vacuum chamber a target ( 1 ) made of carbon and a target ( 1 ') made of a material for forming the adhesion-improving layer from a roll and are rotatably arranged, on the surface for generating a plasma a laser beam ( 5 ) is directed, which is steerable along a plane aligned parallel to the axis of rotation and ionized particles of the plasma can be deposited on the substrate ( 3 ) as an interference layer system.

12. A device for producing optical elements according to claim 11, characterized in that the targets ( 1 , 1 ') are connected as a cathode, an anode ( 4 ) being present for training an arc discharge.

13. Use of an optical element according to a of claims 1 to 8 as a laser mirror.

14. Use of an optical element according to Claims 1, 4 to 8 as a window or focus optics (transmission) or defocusing optics.