[發(fā)明專利]一種用于大曲率透鏡表面的0.532微米與1.064微米倍頻減反射膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410442919.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN104216034A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永強(qiáng);楊崇民;王養(yǎng)云;王穎輝;張建付;韓俊;張萬(wàn)虎;李明偉;金柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安應(yīng)用光學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G02B1/11
• 分類號(hào): G02B1/11
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種沉積于大曲率透鏡表面的倍頻減反射膜，尤其涉及一種用于大曲率透鏡表面的帶有0.532微米與1.064微米倍頻減反射膜系的減反射膜。

背景技術(shù)

0.532μm與1.064μm倍頻減反射膜在激光壓制觀瞄系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，該倍頻減反射膜性能的好壞決定了激光壓制觀瞄系統(tǒng)對(duì)敵方觀瞄系統(tǒng)進(jìn)行壓制、干擾和損傷的作戰(zhàn)效果。倍頻減反射膜的性能一般包括三個(gè)方面：光學(xué)性能、理化性能和抗激光損傷能力，其中光學(xué)性能和抗激光損傷能力均與膜層厚度在零件表面的均勻性息息相關(guān)。目前，在膜層沉積過(guò)程中提高膜厚均勻性的措施一般有修正檔板、行星夾具、散射淀積和多元蒸發(fā)等幾種方法，這些方法可以有效地改善膜層在工件盤上的厚度均勻性，但對(duì)透鏡表面的膜厚分布不均勻無(wú)能為力。這是由于沉積角度的不同使得同一透鏡表面各點(diǎn)的膜厚分布還會(huì)存在一定的差異，這種差異在透鏡曲率較小時(shí)影響不太明顯，而在透鏡曲率較大時(shí)，將會(huì)引起薄膜透射帶向短波方向發(fā)生較大的偏移，進(jìn)而降低透鏡的整體透過(guò)率。這種偏移對(duì)于激光壓制光瞄系統(tǒng)是非常致命的，并將最終影響到整機(jī)的使用性能，甚至帶來(lái)破壞性的后果。

對(duì)0.532μm與1.064μm倍頻減反射膜的膜系結(jié)構(gòu)，許多文獻(xiàn)作了報(bào)道。據(jù)查新，王明利、范正修等在1992年第3期《激光技術(shù)》雜志167～172頁(yè)發(fā)表了題為“倍頻雙波段增透膜的研制”的論文，該論文公開了作者利用三層膜制備了雙波長(zhǎng)增透膜，膜系的基本結(jié)構(gòu)為G/ZrO₂/Al₂O₃/SiO₂/Air，其光譜性能達(dá)到1.06μm剩余反射率小于2％，0.532μm，剩余反射率為1.5％。

另外，房淑芬、付新華等曾在2007年第4期《長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)》雜志44～45頁(yè)發(fā)表了題為“晶體表面增透膜設(shè)計(jì)與工藝研究”的論文，該論文公開了作者利用三層膜制備了雙波長(zhǎng)增透膜，膜系的基本結(jié)構(gòu)為G/MgF₂/LaF₃/Gd₂O₃/Air，其光譜性能達(dá)到1.06μm剩余反射率小于0.1％，0.532μm，剩余反射率為0.2％。

這些基于平面上鍍制雙波長(zhǎng)減反射膜的方法在大曲率透鏡上有著難以克服的缺點(diǎn)。以房淑芬論文中雙波長(zhǎng)減反射膜為例(圖1所示)，當(dāng)此膜系鍍制在透鏡曲率半徑與口徑之比等于1的大曲率透鏡上時(shí)，1.064μm時(shí)透鏡中心位置剩余反射率小于0.1％，透鏡邊緣位置剩余反射率增至3.3％；0.532μm時(shí)透鏡中心位置剩余反射率小于0.2％，透鏡邊緣位置剩余反射率增至2.4％。這種高的剩余反射不僅增加了系統(tǒng)噪聲，甚至帶來(lái)破壞性的嚴(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是得到一種可滿足大曲率透鏡各點(diǎn)均具有較低剩余反射率的膜系結(jié)構(gòu)。本減反射膜適用于曲率半徑與口徑之比不小于1的大曲率透鏡表面，且具有較高的玻璃基底適應(yīng)性，對(duì)由于不同鍍膜機(jī)參數(shù)不同而引起的高折射率鍍膜材料折射率n有較大的容限(低折射率鍍膜材料SiO₂折射率相對(duì)穩(wěn)定，微小變化幾乎不影響剩余反射率)，穩(wěn)定性高。即基底折射率適用于1.46～1.60、高折射率材料Ta₂O₅折射率n＝1.946～2.126，均滿足大曲率光學(xué)零件表面各點(diǎn)的光學(xué)性能在0.532μm與1.064μm波長(zhǎng)處剩余反射率優(yōu)于0.4％的良好效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：