DIN 58197-1-2015 Optical coatings - Part 1 Minimum requirements for antireflecting coatings Text in German and English《光学涂层 第1部分 抗反射涂层的最低要求 德文和英文版本》.pdf

1、September 2015DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO)Preisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 37.020!%DTX“2334953www.din.deDDI

2、N 58197-1Dnne Schichten fr die Optik Teil 1: Mindestanforderungen an reflexionsmindernde Schichten;Text Deutsch und EnglischOptical coatings Part 1: Minimum requirements for antireflecting coatings;Text in German and EnglishCouches minces pour loptique Partie 1: Spcifications minimales pour couches

3、anti-rflchissantes;Texte en allemand et anglaisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 58197-1:2002-08www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenDIN 58197-1:2015-09 2 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich .6 2 Normative Verweisungen 6 3 Begriffe .6 4 Bezeichnung .8 5 Z

4、eichnungsangaben 8 6 Mindestanforderungen 8 7 Typische Reflexionskurven . 12 DIN 58197-1:2015-09 3 Contents Page Foreword . 5 1 Scope 7 2 Normative references 7 3 Terms and definitions . 7 4 Designation 9 5 Indication in drawings . 9 6 Minimum requirements . 9 7 Characteristical reflectance curves .

5、 13 DIN 58197-1:2015-09 4 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 027-01-03 AA Dnne Schichten fr die Optik“ im DIN-Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DI

6、N und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 58197 Dnne Schichten fr die Optik besteht aus: Teil 1: Mindestanforderungen an reflexionsmindernde Schichten Teil 2: Mindestanforderungen an reflexionserhhende Schichten (Metallschi

7、chten) Teil 3: Mindestanforderungen an Neutralteilerschichten Teil 4: Mindestanforderungen an Schichten fr Laseranwendungen Fr die in der Norm genannten DIN-ISO-Normen knnen auch die englischsprachigen ISO-Normen angewendet werden. Im Zweifelsfall gilt der deutsche Text. nderungen Gegenber DIN 58197

8、-1:2002-08 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Normative Verweisungen wurden aktualisiert; b) Begriffe wurden angepasst; c) Tabelle 1 wurde aktualisiert; d) Bilder wurden berarbeitet; e) englische bersetzung wurde hinzugefgt. Frhere Ausgaben DIN 58197: 1978-12 DIN 58197-1: 1995-11, 2002-08 DIN

9、 58197-1:2015-09 5 Foreword This document has been prepared by the Working Committee NA 027-01-03 AA Dnne Schichten fr die Optik (en: Optical coatings)” of DIN Standards Committee Feinmechanik und Optik (Optics and Precision Mechanics Standards Committee). Attention is drawn to the possibility that

10、some of the elements of this document may be the subject of patent rights. DIN and/or DKE shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. DIN 58197 Optical coatings consists of the following parts: Part 1: Minimum requirements for antireflecting coatings Part 2: Minimum

11、requirements for reflecting coatings Part 3: Minimum requirements for neutral beam splitting coatings Part 4: Minimum requirements for coatings used for laser applications For the referenced DIN ISO standards the respective ISO Standards can be applied. In case of doubt the German text is valid. Mod

12、ifications Compared to DIN 58197-1:2002-08 the following changes have been made: a) Normative references have been updated; b) terms and definitions have been adjusted; c) Table 1 has been updated; d) Figures have been revised; e) English translation has been added. Previous editions DIN 58197: 1978

13、-12 DIN 58197-1: 1995-11, 2002-08 DIN 58197-1:2015-09 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr reflexionsmindernde Schichten, die in der Optik angewendet werden. Zweck dieser Norm ist die Festlegung von Mindestanforderungen an die optischen Wirkungen und die Bestndigkeit gegenber mechanischen, chemi

14、schen und klimatischen Beanspruchungen dieser Schichten. Dadurch wird es dem Anwender ermglicht, von konkreten Zahlenangaben auszugehen, whrend dem Hersteller der dnnen Schichten die Werkstoffe und das Herstellungsverfahren freigestellt bleiben. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die

15、in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen)

16、. DIN 5036-3, Strahlungsphysikalische und lichttechnische Eigenschaften von Materialien Messverfahren fr lichttechnische und spektrale strahlungsphysikalische Kennzahlen DIN ISO 9211-1, Optik und Photonik Optische Schichten Teil 1: Begriffe DIN ISO 9211-2, Optik und Photonik Optische Schichten Teil

17、2: Optische Eigenschaften DIN ISO 9211-3, Optik und Photonik Optische Schichten Teil 3: Umweltbestndigkeit DIN ISO 9211-4, Optik und Photonik Optische Schichten Teil 4: Spezifische Prfmethoden DIN ISO 9022-2, Optik und optische Instrumente Umweltprfverfahren Teil 2: Klte, Wrme und Feuchte DIN ISO 10

18、110-7, Optik und Photonik Erstellung von Zeichnungen fr optische Elemente und Systeme Teil 7: Oberflchenunvollkommenheiten DIN ISO 10110-8, Optik und Photonik Erstellung von Zeichnungen fr optische Elemente und Systeme Teil 8: Oberflchengte, Rauheit und Welligkeit DIN ISO 10110-9, Optik und optische

19、 Instrumente Erstellung von Zeichnungen fr optische Elemente und Systeme Teil 9: Oberflchenbehandlungen und Beschichtungen 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN ISO 9211-1 und die folgenden Begriffe. ANMERKUNG Die reflexionsmindernden Schichten werden nach dem Ver

20、lauf ihrer charakteristischen Reflexionskurven mit Typen U, V und W benannt. Zustzlich gibt es den Typ X, dessen optische Eigenschaften nach DIN ISO 9211-2 vereinbart werden. 3.1 reflexionsmindernde Schicht Typ U Einfachschicht, die durch ein einziges Reflexionsminimum bei einer Wellenlnge 1charakte

21、risiert wird Anmerkung 1 zum Begriff: Die spektrale Lage und der Wert des Reflexionsminimums ergeben sich aus der Schichtdicke und den Brechzahlen von Schichtmaterial und Substrat (siehe Bild 1). 3.2 reflexionsmindernde Schicht Typ V Zweifachschicht, die durch ein einziges Reflexionsminimum bei eine

22、r Wellenlnge 1charakterisiert wird Anmerkung 1 zum Begriff: Die Flanken sind gegenber Typ U steiler. Der Wert des Reflexionsminimums ist geringer sowie weitgehend unabhngig von der Brechzahl des Substrates (siehe Bild 2). DIN 58197-1:2015-09 7 1 Scope This standard applies to antireflecting coatings

23、 which are used in optics. The purpose of this standard is to specify minimum requirements for the optical effects and the mechanical, chemical and environmental properties of these coatings. Thereby the user is enabled to use defined numerical data while the manufacturer of thin films has the choic

24、e for the materials and production method. 2 Normative references The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of t

25、he referenced document (including any amendments) applies. DIN 5036-3, Radiometric and photometric properties of materials Methods of measurement for photometric and spectral radiometric characteristics DIN ISO 9211-1, Optics and photonics Optical coatings Part 1: Definitions DIN ISO 9211-2, Optics

26、and photonics Optical coatings Part 2: Optical properties DIN ISO 9211-3, Optics and photonics Optical coatings Part 3: Environmental durability DIN ISO 9211-4, Optics and photonics Optical coatings Part 4: Specific test methods DIN ISO 9022-2, Optics and optical instruments Environmental test metho

27、ds Part 2: Cold, heat, humidity DIN ISO 10110-7, Optics and optical instruments Preparation of drawings for optical elements and systems Part 7: Surface imperfection tolerances DIN ISO 10110-8, Optics and photonics Preparation of drawings for optical elements and systems Part 8: Surface texture; rou

28、ghness and waviness DIN ISO 10110-9, Optics and optical instruments Preparation of drawings for optical elements and systems Part 9: Surface treatment and coating 3 Terms and definitions For the purpose of this document, the terms and definitions given in DIN ISO 9211-1 and the following apply. NOTE

29、 The antireflecting coatings are named type U, V and W according to the form of their characteristic reflection curves. Additionally a type X can be applied, optical properties of which are agreed according to DIN ISO 9211-2. 3.1 antireflecting coating type U single layer coating which is characteri

30、zed by a single reflection minimum at a wavelength 1Note 1 to entry: The spectral position and the value of the reflection minimum result from the layer thickness and the refractive indices of the layer material and the substrate (see Figure 1). 3.2 antireflecting coating type V double layer coating

31、 which is characterized by a single reflection minimum at a wavelength 1Note 1 to entry: Compared to type U the slopes are steeper. The value of the reflection minimum is lower and is to a large extent independent of the refractive index of the substrate (see Figure 2). DIN 58197-1:2015-09 8 3.3 ref

32、lexionsmindernde Schicht Typ W Mehrfachschicht, bei der sich die Reflexionsminderung weitgehend unabhngig von der Brechzahl des Substrates ber einen greren Spektralbereich zwischen den Grenzwerten 1und 2erstreckt Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 3. Anmerkung 2 zum Begriff: Fr 1und 2gilt: .57,1123

33、.4 reflexionsmindernde Schicht Typ X Mehrfachschicht, deren reflexionsmindernde Wirkung gem DIN ISO 9211-2 beschrieben wird und nicht den Typen U, V oder W entspricht 4 Bezeichnung Bezeichnung einer reflexionsmindernden Schicht des Typs W mit den Grenzwerten 1= 420 nm und 2= 660 nm: Schicht DIN 5819

34、7 W 420 660 5 Zeichnungsangaben Bei Anwendung dieser Norm ist in die Zeichnung (das Symbol fr optische Beschichtung nach DIN ISO 10110-9), in Verbindung mit der Bezeichnung nach Abschnitt 4 einzutragen. 6 Mindestanforderungen Die Mindestanforderungen beziehen sich auf unbeanspruchte reflexionsminder

35、nde Schichten (siehe Tabelle 1). Der spektrale Reflexionsgrad fr die Schichttypen U, V, W und X werden in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 1 Mindestanforderungen fr unbeanspruchte reflexionsmindernde Schichten Lfd. Nr. Eigenschaft Mindestanforderungen Bemerkungen 1 Spektraler Reflexionsgrad Fr Typen U,

36、V und W nach Tabelle 2 und Bildern 1 bis 3. Fr Typ X nach DIN ISO 9211-2. Der spektrale Reflexionsgrad wird an einer mitbeschichteten Planflche eines gleichen oder gleich-artigen Substrats gemessen. 2 Spektraler Absorptionsgrad 0,002 fr Typen U und V 0,005 fr Typ W und X nach DIN ISO 9211-2. 3 Streu

37、licht Fr Typen U, V, W und X: 0,005 bei Messung nach DIN 5036-3 in Verbindung mit einer Substratoberflche P3 nach DIN ISO 10110-8 und Oberflchenunvollkommenheiten 5/3 0,16 nach DIN ISO 10110-7. 4 Haftfestigkeit Durch Beanspruchungsart 02 mit Schrfegrad 01 nach DIN ISO 9211-4 darf sich die Schicht ni

38、cht ablsen. DIN 58197-1:2015-09 9 3.3 antireflecting coating type W multilayer coating with a reflection reduction that is largely independent of the refractive index of the substrate and covers a larger spectral range within the boundary values 1and 2Note 1 to entry: See Figure 3. Note 2 to entry:

39、For 1and 2applies: .57,1123.4 antireflecting coating type X multilayer coating, the reflection reducing properties of which are described by DIN ISO 9211-2 and which does not match the types U, V or W. 4 Designation Designation of a reflection reducing coating of type W with the boundary values 1= 4

40、20 nm and 2= 660 nm: Coating DIN 58197 W 420 660 5 Indication in drawings When applying this standard, (the symbol for optical coating according to DIN ISO 10110-9) shall be indicated in the drawing in conjunction with the designation according to paragraph 4. 6 Minimum requirements The minimum requ

41、irements apply to unstressed antireflecting coatings (see Table 1). The spectral reflectance for the coating types U, V, W and X are given in Table 2. Table 1 Minimum requirements for unstressed antireflecting coatings No. Property Minimum requirements Comments 1 Spectral reflectance For types U, V

42、and W according to Table 2 and Figures 1 to 3. For type X according to DIN ISO 9211-2. The spectral reflectance is measured on the planar surface of an identical or similar substrate which was coated in the same run. 2 Spectral absorptance 0,002 for types U and V 0,005 for type W and X according to

43、DIN ISO 9211-2. 3 Scattered light For types U, V, W and X: 0,005 for measurements according to DIN 5036-3 in conjunction with a substrate surface P3 according to DIN ISO 10110-8 and surface imperfections 5/3 0,16 according to DIN ISO 10110-7. 4 Adhesion In conditioning method 02 with degree of sever

44、ity 01 according to DIN ISO 9211-4 the coating shall not peel off. DIN 58197-1:2015-09 10 Tabelle 1 (fortgesetzt) Lfd. Nr. Eigenschaft Mindestanforderungen Bemerkungen 5 Abriebfestigkeit Beanspruchungsart 01 mit Schrfegrad 03 nach DIN ISO 9211-4. 6 Strahlungsbestndigkeit nach DIN ISO 9211-3 Beanspru

45、chungsart 10 mit Schrfegrad 01 nach DIN ISO 9211-3. Nach dieser Beanspruchung mssen die Mindestanforderungen der optischen Eigenschaften erfllt sein. Die Haftfestigkeit bei Beanspruchungsart 02 mit Schrfegrad 01 nach DIN ISO 9211-4 muss erhalten bleiben. 7 Bestndigkeit gegen Lsemittel nach DIN ISO 9

46、211-3 Gefordert fr Lsemittel, die das Substrat nicht angreifen. Nach Beanspruchungsart 12-3, Schrfegrad 01, bei der verschiedene Lsemittel verwendet werden knnen, mssen die Mindestanforderungen erfllt sein. Die Haftfestigkeit bei Beanspruchungsart 02 mit Schrfegrad 01 nach DIN ISO 9211-4 muss erhalt

47、en bleiben. Lsemittel und Chemikalien fr diese Prfung sind zwischen Hersteller und Anwender der dnnen Schicht zu vereinbaren. Die Prfung erfolgt nach DIN ISO 9211-3. 8 Bestndigkeit gegen sonstige Chemikalien nach DIN ISO 9211-3 Gefordert fr Chemikalien, die das Substrat nicht angreifen. Nach dieser

48、Beanspruchung mssen die Mindestanforderungen der optischen Eigenschaften erfllt sein. Die Haftfestigkeit bei Beanspruchungsart 02 mit Schrfegrad 01 nach DIN ISO 9211-4 muss erhalten bleiben. 9 Klimabestndigkeit nach DIN ISO 9022-2 Beanspruchung Schrfegrad Klte: 10 05 Trockene Wrme: 11 04 Kondenswass

49、er: 13 04 Langsamer Temperaturwechsel: 14 02 Nach dieser Beanspruchung mssen die Mindestanforderungen der optischen Eigenschaften erfllt sein. Die Haftfestigkeit bei Beanspruchungsart 02 mit Schrfegrad 01 nach DIN ISO 9211-4 muss erhalten bleiben. 10 Schichtfehlstellen Bezogen auf einen Prfbereich von 50 mm Durchmesse