[發明專利]一種紅外波段光闌復合膜、制備方法及復合材料

有效

• 申請號: 201410684767.0
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104354365A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉鳳玉;劉佳琳;王一堅;陳小鵬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B15/00;C23C14/08;C23C14/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于光學薄膜制造技術領域，具體涉及一種紅外波段光闌復合膜、制備方法及復合材料。

背景技術

光學膜層是許多現代光學元件和光學系統中不可缺少的組成部分，其質量的好壞直接影響光學膜層元器件及光學系統的性能。在光學薄膜材料中，二氧化鉿是應用于激光系統光學器件中最常用的高折射率薄膜材料之一，具有紫外到紅外較寬的透明區域，同時還具有很好的熱穩定性、化學穩定性、較好的光學與機械特性和較高的抗激光損傷閥值，因此常用于抗激光損傷薄膜此案料中，在高功率激光系統中有著廣泛的應用，而且二氧化鉿薄膜還具有相對較高的介電常識與較寬的光學能隙，有望代替二氧化硅作為CMOS器件中理想柵介質材料，將促進電子器件與大規模集成電路的迅速發展。因此，二氧化鉿薄膜的諸多優良特性以及廣泛的應用領域引起了研究者的極大的關注。

在光學加工領域，暗背景下具有透明光點或透明線條（或相反）要求的光學零件稱之為光闌。紅外波段光闌要求零件在紅外波段透明，只能選擇氟化鈣、硫化鋅等晶體類材料作為基底。晶體類材料與大多數鍍膜材料結合能力差，用于紅外波段光闌的膜層厚、應力大，鍍制的膜層易龜裂脫落，后工序的照相復制法制作光闌時透光點多或線條不光滑。因此研制出一種紅外波段光闌膜層，提高磨蹭與光闌基底結合力，降低內應力，避免膜層龜裂脫落，對紅外波段光闌的發展具有重大的意義。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的之一在于提供一種與基底結合力強、內應力小、采用照相復制法制備紅外光闌工藝性好的紅外波段光闌復合膜。

本發明的目的之二在于提供一種紅外波段光闌復合膜的制備方法。

同時，本發明還在于提供一種紅外波段光闌復合材料。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種紅外波段光闌復合膜，所述復合膜具有兩層膜結構，其中第一層膜材料為二氧化鉿，第二層膜材料為鉻。

所述第一層膜的厚度為50~60nm。

所述第二層膜的厚度為600nm。

上述紅外波段光闌復合膜的制備方法，包括以下操作步驟：

1）被鍍零件清洗后放入真空鍍膜設備中，抽真空；

2）鍍制二氧化鉿膜層至所需二氧化鉿膜層厚度；

3）鍍制鉻膜層至所需鉻膜層厚度的2/3；

4）取出被鍍零件清洗后重新放入真空鍍膜設備，抽真空，鍍制鉻膜層至所需的鉻膜層厚度，即完成紅外波段光闌復合膜的制備。

所述被鍍零件的材料為氟化鈣。

步驟1）中所述抽真空至1×10^-3Pa~8×10^-4Pa。

步驟2）中二氧化鉿膜層的具體鍍制方法為：二氧化鉿膜料放在坩堝內進行蒸鍍，蒸鍍時真空度為5×10^-3Pa～1×10^-3Pa，蒸發速率為0.2nm/s～0.4nm/s。

步驟3）和步驟4）中鉻膜層的鍍制方法為：鉻膜料放在坩堝內進行蒸鍍，蒸鍍時真空度為1×10^-3Pa~8×10^-4Pa，蒸發速率為0.6nm/s～0.8nm/s。

所述蒸鍍的蒸發源為電子束蒸發源或電阻蒸發源。

一種使用上述復合膜的紅外波段光闌復合材料，包括基底和附著在基底上的復合膜，所述基底材料為氟化鈣，所述復合膜的內層膜材料為二氧化鉿，外層膜材料為鉻。

本發明紅外波段光闌復合膜，具有雙層膜結構，膜系結構簡單，第一層膜為二氧化鉿膜層，第二層膜為鉻膜層，該膜層用于氟化鈣基底的紅外波段光闌時，第一層膜為內層膜，第二層膜為外層膜，外層的鉻膜層實現對紅外光的吸收，達到7μm~10μm波段透射率小于1%，氟化鈣基底和鉻膜層之間增加二氧化鉿匹配層增加鉻膜層與基底的結合力，降低內應力，避免光闌膜層龜裂脫落，為紅外波段光學儀器或設備提供高質量元件。

本發明紅外波段光闌復合膜的制備方法，采用蒸鍍的方式鍍制二氧化鉿膜層和鉻膜層，確保膜層具有合適的晶體結構、光學特性、表面形貌和吸收特性，膜層環境適應性及化學穩定性好，而且分兩次鍍制鉻膜層，確保后序采用照相復制法制備光闌工藝性好，線條平整光滑，無透光點。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。

實施例1?

本實施例紅外波段光闌復合膜，具有雙層膜結構，第一層膜材料為二氧化鉿，第一層膜厚度為50nm，第二層膜材料為鉻，第二層膜厚度為600nm。