专利名称：实现正相位对比的相位环的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于实现正相位对比的一种相位环。
背景技术：
此显微的相位对比方法是从Zernike起公开的。为了实现此方法通过将一个或多个薄层汽相渗镀到(例如由光学玻璃制的)一个衬底基体上来制作所谓的相位环。通过巧妙选择层厚成功地相对于绕射光的(也就是未穿过相位环的光束的)相位将直接光的(也就是穿过汽相渗镀的相位环的那个光束的)相位例如延迟π/2、或者前移π/2。在后者的情况下涉及一种所谓的“正”相位对比。
发明内容
本发明的任务在于提供一种相位环，用此相位环实现具有很大程度上恒定相移和离散透射曲线的一种正相位对比。此任务的一个其它部分在于，在某个相位角区间之内具体调定每个正相移。
按本发明通过如下的技术方案解决此任务，即用于实现一种正相位对比的相位环，其特征在于，相位环由具有构造第一衬底-银-nH-粘结剂-第二衬底的粘结移相的薄层系统组成，在此银层是直接敷设在此第一衬底上的，随后具有折射率nH的一个层跟随此银层，并且在此介于两个衬底之间的间隙是用粘结剂填满的，使得也在nH层和第二衬底之间保留一个贯通的粘结剂网络。或者用于实现一种正相位对比的相位环，其特征在于，相位环由具有构造衬底-银-nH-空气的未粘结移相的薄层系统组成，在此银层是直接敷设在衬底上的，随后具有折射率nH的一个层跟随此银层，并且在此在衬底的在其上来置放银层的那些表面范围中，同样地敷设了具有折射率nH的和一种这样厚度的一个层，使得此层是大于Ag层厚度的，而小于形成相位环的层序列Ag-nH的总厚度的。或者用于实现一种正相位对比的相位环，其特征在于，相位环由具有构造第一衬底-n1-Ag-n2-粘结剂-第二衬底的移相薄层系统组成，在此n1是那个生成移相λ的层的折射率，而n2是那个保护银层(Ag)的折射率，并且在此介于两个衬底之间的间隙是粘结剂填满的，使得也在n2层和第二衬底之间保留一个贯通的粘结剂网格。
附图描述为详述本发明请参阅以下各图。所示的
图1a按一个第一实施形式的粘结相位环的一个示意图；图1b图1a中所示的一个缩小俯视图；图2在按一个第二实施形式的不粘结薄层系统情况下的层构造的示意图；图3按一个第三实施形式的粘结相位环的层构造的示意图；图4a按图1a的粘结相位环的移相的图示；图4b取决于具有厚度为35nm的Ag层的粘结相位环波长λ的透射的图示；图5a取决于波长λ的不粘结相位环的移相的图示；图5b取决于波长λ的，也就是对于Ag层厚度为34.5nm的不粘结相位环的透射图示；图6a取决于一种粘结剂的波长λ的移相图示，在此适用n粘结剂＞n1；图6b作为按图6a薄层系统的波长λ函数的透射曲线的图示；图7a作为一种对其适用n粘结剂＜n1的粘结剂的波长λ的函数的相移图示；图7b作为涉及图7a中已提及薄层系统的波长λ函数的透射曲线的图示。
具体实施例方式
图1a示意地表示一种按本发明粘结相位环的层序列。在一个衬底上(例如在一个小玻璃片上或在一个玻璃透镜上)汽相渗镀由银(Ag)制的一个环，而在此环上汽相渗镀具有折射率nH的一个电介层。在如此获得的相位环之内，也正像在此相位环之外的整个衬底上存在着建立通向第二衬底的一个固体连接的粘结剂网络。属于此相位对比方法原理的是，在图1a中从下方射中承载相位环的衬底的直接光贯穿此相位环，并且在此经受一次规定的移相(相移)，而绕射的光在所有其它未由汽相渗镀的相位环加载的各范围中贯穿此衬底。
图1b中展示了图1a中所示的(也就是以缩小的形式的)俯视图，在此已再一次地表明(直接光的/绕射光的)这两个范围。
图2中表示了一个未粘结的实施形式。在俯视图中产生如图1b的一个相似的图像。采用一种光学玻璃或一种其它的透明介质(例如各种晶体，塑料)作为衬底材料。在此层系统上涉及在真空中汽相渗镀的由银和一种电介材料、例如由一种钛氧化合物制的一种层序列。除此之外，给此层系统外加地配备一种减少反射层也是可能的。例如由DE-PS 2261780中公开了这些结构的敷设。为了测量具体的相移采用一种所谓的Menzel氏三缝隙。
图3中表示了粘结薄层系统的一种其它的实施形式。人们发现，在下方的(第一)衬底上首先定位了一个具有折射率n1的层，然后定位了此本身的银层，并且随后定位了一个具有折射率n2的层。一个俯视图又会(纯示意性地)产生图1b中所展示的。
图4a中，在一个图示中说明取决于波长λ的一个粘结相位环的移相。人们发现这四个测量值位于介于425nm和600nm和介于50°和55°之间的范围中。图4b中表示了对此实例求得的这些透射值(在此情况下银层的厚度为dAg＝35nm)。正如可识别的那样，在λ为425nm时此透射值位于38％处，而对于为600nm的一种λ位于15％。这涉及具有层序列的一个薄层系统玻璃-n1-Ag-n2-粘结剂-玻璃。
经过银层的厚度首先确定整个系统的透射。一种相移是与此相连接的。具有厚度n2的层首先保护此银；此层例如由例如为5nm的适当厚度的一种氧化物(Al2O3)组成。按重点用n1层实现所希望移相的调定。对此适用此关系式 在此外加地适用
ΔS＝(n粘结剂-n1)·d1。
按本发明出乎预料地已得出，对于采用适用n粘结剂＞n1的粘结剂的情况，也就是例如对于n1＝1.38，在具有n粘结剂＝1.56至1.59的粘结剂上，产生的相移随层n1的增加着的厚度d1而增长。
在图5a中图示地表明了，在按图2的一个未粘结的相位环上移相如何取决于波长λ分布。人们在介于425nm和600nm之间的波长范围内看出一个介于49°和55°的相移。在图5b中以相应的方式对于银层的厚度dAg＝34.5nm表明波长λ的该未粘结相位环的透射。
图6a以一个图示展示作为对于具有折射率n粘结剂＞n1的一种粘结剂的波长λ函数的相移。正如可看出的那样，在λ为437nm时相移位于59％处，在λ为482nm时位于71％处，在λ为546nm时位于64％处，并且在λ为585nm时位于72％。在图6b中以相应的方式表示了作为波长λ函数的透射的曲线，在此在为425nm的λ值时达到一个为28％的透射，而在约为600nm的λ时达到一个约为12％的透射T。
图7a中表示了作为对于具有折射率n粘结剂＜n1的一种粘结剂的波长λ函数的相移。在λ为437nm时产生一个为30°的相移，在λ为482nm时产生一个为40°的相移，在λ为546nm时产生一个为42°的相移，并且在λ为585nm时产生一个为46°的相移。在图7b中以相应的方式表示了作为波长λ函数的透射T的曲线，在此在λ为425nm时产生一个为40％的透射，而在λ为600nm时产生一个为20％的透射T。
以本发明因此使之成为可能的是，在介于425nm和600nm之间的波长范围内，在同时实现的从约为35％的(在425nm时的)T到介于15-20％的(在600nm时的)T上的透射曲线上，实现具有在很大程度上恒定的，从50°至55°相移的一个正相位对比。这一点适用于各粘结系统，同样如适用于未粘结的各装置那样。除此之外本发明使得调定介于40°和60°之间的每一个正相移成为可能。
权利要求
1.用于实现一种正相位对比的相位环，其特征在于，相位环由具有构造第一衬底-n1-Ag-n2-粘结剂-第二衬底的移相薄层系统组成，在此n1是那个生成移相λ的层的折射率，而n2是那个保护银层的折射率，并且在此介于两个衬底之间的间隙是粘结剂填满的，使得也在n2层和第二衬底之间保留一个贯通的粘结剂网格。
2.按权利要求1的相位环，其特征在于，具有折射率n1或n2的这些层是由介电材料制成。
3.按权利要求1的相位环，其特征在于，此薄层系统外加配备了一种减少反射的涂层。
4.按权利要求1的相位环，其特征在于，通过选择合适厚度的折射率为n1的层能够有针对性地各自调定所产生的相移。
5.按权利要求4的相位环，其特征在于，在采用在折射率范围为1.56≤n粘结剂≤1.59中的粘结剂时，在此外加地适用n粘结剂＞n1，所产生的相移与Ag-n2子系统规定的相移相比，随着折射率为n1的层的厚度d1的增长而增加。
6.按权利要求4的相位环，其特征在于，在采用在折射率范围为1.56≤n粘结剂≤1.59中的粘结剂时，在此外加地适用n粘结剂＜n1，所产生的相移与Ag-n2子系统规定的相移相比，随着折射率为n1的层的厚度d1的增长而减小。
全文摘要
本发明涉及由移相的薄层系统组成的一种相位环，此薄层系统在粘结系统的情况下具有一种构造(第一)衬底－Ag－n
文档编号G02B21/06GK1534324SQ20041003177
公开日2004年10月6日 申请日期1998年8月3日 优先权日1997年9月29日
发明者S·阿特－内德韦德科, C·贡克尔, S 阿特-内德韦德科, 硕 申请人:莱卡显微系统韦茨拉尔股份有限公司