RU2197006C2 - Process of manufacture of diffraction optical elements on diamond and diamond-like substrates - Google Patents
Process of manufacture of diffraction optical elements on diamond and diamond-like substrates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2197006C2 RU2197006C2 RU2001108328A RU2001108328A RU2197006C2 RU 2197006 C2 RU2197006 C2 RU 2197006C2 RU 2001108328 A RU2001108328 A RU 2001108328A RU 2001108328 A RU2001108328 A RU 2001108328A RU 2197006 C2 RU2197006 C2 RU 2197006C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- optical elements
- diffraction optical
- substrate
- substrates
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для создания сложных дифракционных оптических элементов (ДОЭ) - киноформов, фокусаторов, корректоров и т.д. The invention relates to optical instrumentation and is intended to create complex diffractive optical elements (DOE) - kinoforms, focusers, correctors, etc.
Известен способ выполнения маркировки на алмазе (патент RU 2102231, MПK B 28 D 5/00, В 23 К 26/00, опубл. БИ 2, 20.01.98), в котором для выполнения маркировки район на маркируемой поверхности облучается лазером с длиной волны 190 - 350 нм и уровнем мощности, достаточным для перевода алмаза в легколетучее или легкорастворимое состояние, причем излучение пропускается через маски и уменьшительную оптику. A known method of marking on a diamond (patent RU 2102231, MPK B 28 D 5/00, 23 K 26/00, publ.
Недостатками данного способа являются сложность оборудования, применение ультрафиолетовой силовой оптики, наличие тугоплавких масок и низкая точность процесса из-за взрывного характера воздействия. The disadvantages of this method are the complexity of the equipment, the use of ultraviolet power optics, the presence of refractory masks and the low accuracy of the process due to the explosive nature of the effect.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ размерной обработки алмаза (а.с. SU 852586, МПК B 28 D 5/00, опубл. БИ 29, 07.08.81), который заключается в растворении последнего в твердом металле или сплаве, из которых изготовлен инструмент-маска, с последующим удалением растворенного углерода из зоны контакта за счет диффузии и транспортного газа-реагента. Процесс происходит в среде Н2, Н2О и др., при нагреве в печи при температуре 1100-1250oС. Процесс отличается точностью воспроизведения размеров.Closest to the proposed technical solution is a method for the dimensional processing of diamond (a.s. SU 852586, IPC B 28 D 5/00, publ. BI 29, 08/08/81), which consists in dissolving the latter in a solid metal or alloy, of which a mask tool was made, with the subsequent removal of dissolved carbon from the contact zone due to diffusion and the transport reagent gas. The process takes place in an environment of H 2 , H 2 O, etc., when heated in an oven at a temperature of 1100-1250 o C. The process is notable for the accuracy of reproducing dimensions.
Однако недостатком этого изобретения является необходимость общего нагрева и подложки (алмаза), и инструмента (маски) в печи, что приводит к деструкции обрабатываемой подложки (алмаза). However, the disadvantage of this invention is the need for general heating of both the substrate (diamond) and the tool (mask) in the furnace, which leads to the destruction of the processed substrate (diamond).
Поставлена задача разработать способ изготовления ДОЭ на алмазных и алмазоподобных подложках повышенной точности без общего нагрева обрабатываемой подложки (алмаза). The task is to develop a method for manufacturing DOE on diamond and diamond-like substrates of increased accuracy without general heating of the processed substrate (diamond).
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления дифракционных оптических элементов на алмазных и алмазоподобных подложках, заключающемся в нанесении на подложку каталитической маски и последующем нагреве структуры в среде транспортного газа, согласно изобретению нагрев осуществляют широкоапертурным потоком излучения с длиной волны, лежащей в окне прозрачности обрабатываемого материала. The object is achieved by the fact that in the method for manufacturing diffractive optical elements on diamond and diamond-like substrates, which consists in applying a catalytic mask to the substrate and then heating the structure in a transport gas medium, the heating is carried out according to the invention with a wide-aperture radiation flux with a wavelength lying in the transparency window of the processed material.
Сущность изобретения поясняется прилагаемыми чертежами. The invention is illustrated by the accompanying drawings.
На фиг.1-3 показан процесс образования микрорельефа ДОЭ в слое алмаза. Figure 1-3 shows the process of formation of the microrelief DOE in the diamond layer.
На фиг.4 - фрагмент профилограммы микрорельефа ДОЭ. Figure 4 - fragment profilogram microrelief DOE.
На фиг.1-3 цифрами обозначено: 1 - подложка, 2 - каталитическая маска, 3 - поток широкоапертурного излучения, 4 - зона обработки. 1-3, the numbers indicate: 1 — substrate, 2 — catalytic mask, 3 — wide-aperture radiation flux, 4 — processing zone.
Способ осуществляют следующим образом. Каталитическую маску наносят, например напылением, на поверхность алмазной подложки (фиг.1). В замкнутый объем, например из кварцевого стекла, подают с небольшим расходом водород и осуществляют инициацию реакции разложения алмаза засветкой широкоапертурным потоком излучения с длиной волны, лежащей в окне прозрачности обрабатываемого материала (фиг.2). В области маскирования происходит поглощение излучения и за счет диффузионных процессов разложившийся материал подложки удаляется транспортным газом (фиг.3). Таким образом получают или бинарный, или, после периодической замены масок, многоградационный микрорельеф ДОЭ (фиг.4). Из-за того, что длина волны излучения лежит в окне прозрачности алмаза, а реакция протекает с применением катализа, достигаются высокая точность воспроизведения микрорельефа и отсутствие деградации материала подложки. The method is as follows. The catalytic mask is applied, for example by spraying, on the surface of the diamond substrate (figure 1). In a closed volume, for example of quartz glass, hydrogen is supplied at a low flow rate and the diamond decomposition reaction is initiated by exposure to a wide-aperture radiation flux with a wavelength lying in the transparency window of the processed material (Fig. 2). In the masking region, radiation is absorbed and due to diffusion processes, the decomposed substrate material is removed by the transport gas (Fig. 3). Thus, either binary or, after periodic replacement of the masks, a multi-gradation microrelief of the DOE is obtained (Fig. 4). Due to the fact that the radiation wavelength lies in the transparency window of the diamond, and the reaction proceeds with the use of catalysis, a high fidelity of the microrelief and the absence of degradation of the substrate material are achieved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108328A RU2197006C2 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Process of manufacture of diffraction optical elements on diamond and diamond-like substrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001108328A RU2197006C2 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Process of manufacture of diffraction optical elements on diamond and diamond-like substrates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2197006C2 true RU2197006C2 (en) | 2003-01-20 |
Family
ID=20247739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001108328A RU2197006C2 (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Process of manufacture of diffraction optical elements on diamond and diamond-like substrates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2197006C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2587528C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) | Method of monitoring error of making diffraction optical elements (doe) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912298A (en) * | 1987-09-18 | 1990-03-27 | Carl-Zeiss-Stiftung | Method for producing a marking on a spectacle lens |
| RU2102231C1 (en) * | 1990-10-11 | 1998-01-20 | Гарри Уинстон С.А. | Method of marking on diamond, method of production of mould insert, method of working of articles of diamonds, mould for extrusion of fibres, wires threads and similar articles, and method of marking on pearl, precious or semiprecious stone |
| RU2123424C1 (en) * | 1996-12-27 | 1998-12-20 | Якутский институт геологических наук СО РАН | Diamond treating method |
-
2001
- 2001-03-27 RU RU2001108328A patent/RU2197006C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4912298A (en) * | 1987-09-18 | 1990-03-27 | Carl-Zeiss-Stiftung | Method for producing a marking on a spectacle lens |
| RU2102231C1 (en) * | 1990-10-11 | 1998-01-20 | Гарри Уинстон С.А. | Method of marking on diamond, method of production of mould insert, method of working of articles of diamonds, mould for extrusion of fibres, wires threads and similar articles, and method of marking on pearl, precious or semiprecious stone |
| RU2123424C1 (en) * | 1996-12-27 | 1998-12-20 | Якутский институт геологических наук СО РАН | Diamond treating method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ/ Под ред. И.Л.Кнунянца. - М.: Советская энциклопедия, 1988, т.1, с. 106. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2587528C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) | Method of monitoring error of making diffraction optical elements (doe) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4608117A (en) | Maskless growth of patterned films | |
| US4606932A (en) | Method for depositing a micron-size metallic film on a transparent substrate utilizing a laser | |
| TW429395B (en) | Microchamber | |
| Veiko et al. | Laser-induced local oxidation of thin metal films: physical fundamentals and applications | |
| EP0184352A1 (en) | Method of surface treatment | |
| JPH0286128A (en) | Method of removing surface pollutive material by irradiation from high energy source, and device | |
| NO901480L (en) | TIGHT FLUID PHOTO CHEMICAL PROCEDURE FOR SUBSTRATE TREATMENT | |
| NO954027D0 (en) | Removal of surface contaminants by radiation | |
| Ding et al. | Laser-induced back-side wet etching of fused silica with an aqueous solution containing organic molecules | |
| JP2010186167A (en) | Cleaning method and cleaning device | |
| RU2197006C2 (en) | Process of manufacture of diffraction optical elements on diamond and diamond-like substrates | |
| Gololobov et al. | Laser nanoablation of a diamond surface in air and vacuum | |
| US8119335B2 (en) | Methods and apparatus for selective, oxidative patterning of a surface | |
| JPS58165330A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| Koval’ et al. | Changes in the spectral characteristics of quartz-glass plates when they are processed with laser-induced plasma | |
| RU2017191C1 (en) | Method of forming of mask masking layer | |
| JPS60216549A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| EP1710623B1 (en) | Method of cleaning a substrate surface from a crystal nucleus | |
| US20230241718A1 (en) | System and method for transformative interface/surface painting (trip) for arbitrary 3d surface/interface structures | |
| JPS5934789B2 (en) | Selective etching method | |
| JP2007081223A (en) | Optical system | |
| JPS63237527A (en) | Resist peeling method | |
| Rappe et al. | Principles And Conception Of LCVD Reactors For Photolytic And Pyrolytic Applications In Microelectronics | |
| Veiko et al. | Mechanisms of thin Cr films modification under multipulse femtosecond laser action | |
| JPS6135522A (en) | Optical chemical vapor etching method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080328 |