[發明專利]可見區、1.06μm和8-12μm三波段高效減反射膜

有效

• 申請號: 200810162743.3
• 申請日: 2008-12-01
• 公開（公告）號: CN101424748A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 顧培夫;艾曼靈;張梅驕;陳海星;金波
• 申請（專利權）人: 杭州科汀光學技術有限公司
• 主分類號: G02B1/10
• 分類號: G02B1/10
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司
• 代理人: 翟中平

技術領域

本發明涉及高效減反射膜，尤其涉及一種可見區、1.06μm和8-12μm三波段高效減反射膜，屬高效減反射膜制造領域。

背景技術

減反射膜是光學薄膜中應用最廣的一種膜系。從紫外到紅外、從常用玻璃和塑料基板到各種晶體、從物理氣相淀積到化學氣相淀積、從單層膜到多層膜、從單入射角到多入射角、從單波長到寬帶和超寬帶都巳開展了深入的研究，其中極大部分巳趨成熟，并巳能滿足實用要求。但是涉及本發明的既在可見區和遠紅外區同時實現寬帶減反射，又要保證激光波長1.06μm高效減反射的膜系急需解決。由于波長寬度從可見區一直跨越到遠紅外，故給選材和設計都造成了極大的困難。

光學薄膜設計和制備技術的不斷提高，目前制造用于可見光區帶寬B＝λmax/λmin＝1.7的常規減反射膜特性巳可以非常接近甚至完全達到理論設計值。但是，由于規整的常規減反射膜一般由四分之一波長層和半波層組成，這在過去因其易于膜厚控制而成為優點，今天隨著膜厚控制技術的進步，這種規整膜系已因膜厚控制精度降低而變成了缺點；其次，規整膜系常用3-4種材料，要找到折射率穩定的又能適用于不同基板的特定折射率的材料無疑還是有一定難度的；最后，這種規整膜系用于一些特殊的減反射膜設計極其困難。

由于涉及可見和遠紅外兩個波長跨度極大的光譜區，基板常選擇ZnS。ZnS是一種高折射率的半導體材料，它在可見區0.633μm處的折射率為2.6，可以算出其一個表面的反射率為19.7％；在1.06μm處的折射率為2.4，其表面反射率為17.0％；而在紅外10μm處的折射率為2.2，表面反射率為14.1％。當光線通過幾個如此大的反射表面后，不僅大大降低了透過的光能量，使像的亮度非常低；而且表面反射光在光學系統中來回反射而變成雜散光，導致像的對比度也非常低，因此必須提供一個高效的減反射膜。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種高折射率基板上的可見區、1.06μm和8-12μm三波段高效減反射膜。

如圖1所示，減反射膜被淀積在高折射率的半導體ZnS基板上，薄膜材料選用ZnS和YbF3，這兩種材料在機械性能上能互相匹配，在光學性能上能保證可見區、1.06μm和8-12μm三個波段上透明，且有足夠的折射率差。采用的初始膜系設計可表示成如下形式：ZnS|(LH)⁷L|Air，其中L表示低折射率的YbF3薄膜，H表示高折射率的ZnS薄膜，中心波長為600nm，通過優化，得到各層膜的厚度列于表1。低、高兩種折射率材料按表1列出的光學厚度依次淀積在基板上，就能實現高效的三波段減反射性能。

表1.三波段高效減反射膜各層膜的四分之一波長光學厚度(QWOT)