[發(fā)明專利]一種大角度入射紅外硬質(zhì)保護薄膜光學窗口

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010947461.5
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112068227B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉華松;姜玉剛;楊霄;白金林;孫鵬;何家歡
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: G02B1/14
• 分類號: G02B1/14;G02B1/115
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

1.一種大角度入射紅外硬質(zhì)保護薄膜光學窗口，其特征在于，包括：基底，基底一面形成有大角度入射紅外硬質(zhì)保護薄膜Film A，膜系結(jié)構(gòu)為Sub/(H L)^m M/Air，參考波長為λ₁，m為2~10，λ₁為1000nm~5000nm；基底另一面形成有大角度入射紅外減反射薄膜Film B，膜系結(jié)構(gòu)為Sub/(H L)^n/Air，參考波長為λ₂，n為2~10，λ₂為1000nm~5000nm；其中，大角度指入射角在0°~70°，H為高折射率薄膜材料，L為低折射率薄膜材料，M為硬質(zhì)保護薄膜最外層薄膜材料；

所述基底選擇Si基底，高折射率薄膜材料選擇氧化硅薄膜，低折射率薄膜材料選擇氧化硅薄膜，硬質(zhì)保護薄膜最外層薄膜材料為Si₃N₄；

Film A膜系結(jié)構(gòu)為：Sub/ 0.06H 0.04L 1.09H 0.04L 0.06H 0.04L 0.19M /Air，總膜層厚度為1.37μm；

Film B膜系結(jié)構(gòu)為：Sub/ 0.06H 0.04L 1.00H 0.04L 0.06H 1.39L/Air，總膜層厚度為1.48μm。

2.一種大角度入射紅外硬質(zhì)保護薄膜光學窗口的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：確定基底、硬質(zhì)保護薄膜最外層薄膜材料和高、低折射率薄膜材料；

S2：確定高低折射率薄膜材料和高硬度保護薄膜材料的光學常數(shù)；

S3：確定大角度入射紅外減反射硬質(zhì)保護薄膜和大角度入射紅外減反射薄膜的基本膜系結(jié)構(gòu)；根據(jù)光學窗口的技術指標參數(shù)，優(yōu)化膜系結(jié)構(gòu)，獲得最終的大角度入射紅外硬質(zhì)保護薄膜和大角度入射紅外減反射薄膜膜系結(jié)構(gòu)；

S4：將紅外硬質(zhì)保護薄膜、紅外減反射薄膜和基底相結(jié)合，獲得大角度入射紅外硬質(zhì)保護薄膜窗口；

所述步驟S1中，選擇Si基底，選擇SiO_x-1為高折射率薄膜材料H，SiO_x-2為低折射率薄膜材料L，Si₃N₄為硬質(zhì)保護薄膜最外層薄膜材料M；

所述步驟S3中，采用離子束濺射沉積技術，選擇Si靶作為濺射靶材，通過改變不同氧氣流量，分別制備具有不同折射率的SiO_x-1薄膜和SiO_x-2薄膜；

所述步驟S3中，采用離子束濺射沉積技術，選擇Si靶作為濺射靶材，真空室中通入氮氣，制備Si₃N₄薄膜，硬度達到20Gpa；

所述光學窗口工作角度為0°-70°，紅外波段范圍為3700nm-4800nm；

所述步驟S3中，紅外減反射硬質(zhì)保護薄膜Film A的基本膜系結(jié)構(gòu)為Sub/(H L)^3 M /Air，參考波長為4000nm，H為SiO_x-1薄膜，L為SiO_x-2薄膜，M為Si₃N₄薄膜，優(yōu)化后的膜系結(jié)構(gòu)為：Sub/ 0.06H 0.04L 1.09H 0.04L 0.06H 0.04L 0.19M /Air，總膜層厚度為1.37μm；

所述步驟S3中，紅外減反射薄膜Film B的基本膜系結(jié)構(gòu)為Sub/(H L)^3 /Air，參考波長為4000nm，H為SiO_x-1薄膜，L為SiO_x-2薄膜，優(yōu)化后的膜系結(jié)構(gòu)為：Sub/ 0.06H 0.04L1.00H 0.04L 0.06H 1.39L/Air，總膜層厚度為1.48μm。