Příprava 1D fotonického krystalu magnetronovým naprašováním

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu optických tenkovrstvých systémů na bázi fotonických krystalů z Ta2O5 a SiO2 materiálu pomocí magnetronového reaktivního naprašování. V první fázi byly optimalizovány depoziční podmínky, zejména množství přiváděného argonu a kyslíku do komory, tak aby byla dosažena dostatečná depoziční rychlost a zároveň vysoká optická kvalita vrstev. Metodou kombinující spektroskopickou elipsometrii a transmise byly určeny optické funkce deponovaných materiálů s využitím modelových dielektrických funkcí. Dále byly určeny tloušťky vrstev a depoziční rychlosti. Byla navržena struktůra 1D fotonického krystalu sloužící jako vysoce odrazné dielektrické zrcadlo pro svazky pod úhlem dopadu 45° a centrální vlnovou délku 800 nm, jehož cílem je odrážet laserové svazky vysokých výkonů. Dielektrické zrcadlo bylo vyrobeno a opticky charakterizováno. V další části práce jsou navrženy možnosti kompenzování neideální depozice tlouštěk vrstev. V této práci je představen potřebný matematický maticový aparát pro modelování a charakterizaci tenkovrstevnatých systémů.

This final work is focused on preparation of optical thin films based on 1D photonic crystals. This photonic crsytals was prepared from Ta2O5 and SiO2 materials by magnetron sputtering. In the fist phase, deposition parameters was optimalised, mainly the oxygen and argon flows, thus to achieve enough high deposition rate and at the samoe time good optical properties. By a combination of transmission and elipsometric data and with use of optical models of dielectric function we were able to define optical constants of Ta2O5 and SiO2 materials with angle of incidendy 45° and wavelength of 800nm, with the goal of reflection of high potent laser beams. In the end, the dielectric mirror was prepared.