[發明專利]一種寬帶增透膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011266720.4
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112376021B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 原清海;林兆文;謝雨江;王奔
• 申請（專利權）人: 上海米蜂激光科技有限公司
• 主分類號: C23C14/30
• 分類號: C23C14/30;C23C14/06;C23C14/18;G02B1/116
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 李思瓊;馮振華

本發明提供了一種寬帶增透膜及其制備方法，該增透膜包括基底層，所述基底層上由內向外依次包括第一層Cu膜層和第二層MgF₂膜層，其物理厚度依次為2.0?3.5nm和70.0?80.0nm。本發明通過引入金屬層來降低整個膜層厚度，減少膜層數，提高制備的生產效率；并且改善增透膜的光譜特性，使光譜波紋減少，從而提高薄膜的重復性和穩定性。

技術領域

本公開涉及光學薄膜制備技術領域，尤其涉及一種寬帶增透膜及其制備方法。

背景技術

在光學元件中，元件表面的反射作用會產生光能損失，為了減少元件表面的反射損失，必須在光學元件表面鍍制增透膜，使光學元件的反射損失盡可能的少，光學元件中的增透膜是必不可少的。隨著科技的進步，對光學元件表面的增透膜的要求也就越來越高，不僅僅透過率要求越來越高，透過帶的帶寬要求也越來越高。

傳統增透膜采用高低折射率介質材料交替鍍制在玻璃表面實現增透效果，該方法在可見光到近紅外波段（380nm-1200nm）廣泛應用。但該波段可選的高低折射率是有限的。如低折射率通常有SiO₂(1.46@550nm)和MgF₂(1.38@550nm)，折射率介于1.3和1.5之間。高折射率通常有H₄(2.0@550nm)，TiO₂( 2.25@550nm)等，折射率介于1.9和3之間。有限的折射率，使得某些增透膜光譜特性的設計極限受到限制。例如對于寬帶增透膜，增透膜帶寬越大，所需要的薄膜層數就越多，制備時對設備的要求就更高，制備出的光譜穩定性和重復性也越差，生產效率也會越低。

因此，采用更少的膜層來制備寬帶增透膜，對于實際生產具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本公開實施例提供一種寬帶增透膜及其制備方法，通過引入金屬層來降低整個膜層厚度，減少膜層數，提高制備的生產效率；并且改善增透膜的光譜特性，使光譜波紋減少，從而提高薄膜的重復性和穩定性。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種寬帶增透膜，包括基底層，所述基底層上由內向外依次包括第一層Cu膜層、第二層MgF₂膜層。

進一步地，所述第一層Cu膜層、第二層MgF₂膜層的物理厚度依次為2.0-3.5nm、70.0-80.0nm。

進一步地，所述第一層Cu膜層、第二層MgF₂膜層的物理厚度依次為2.0nm、74.0nm。

進一步地，所述第一層Cu膜層在增透帶寬范圍內的折射率小于1.3。

進一步地，所述基底層為K9玻璃或BK7玻璃。

本發明還提供一種上述的寬帶增透膜的制備方法，包括如下步驟：

S1、在真空室中對玻璃基板加熱至120℃，恒溫50分鐘；

S2、在真空度4.0×10^-4Pa以下對基底層進行清洗；

S3、以電子束加熱蒸發膜料Cu，電子槍束流50-150mA，控制蒸發速率在0.1±0.02nm/s；

S4、以電子束加熱蒸發膜料MgF₂，電子槍束流50mA，控制蒸發速率在0.5±0.02nm/s。

進一步地，S2中，采用考夫曼離子源清潔基底層，其中，離子源的參數如下：離子束流100Ma，陽極電壓70V，屏極電壓300V，加速電壓200V，中和極電流15A，充Ar氣13Sccm，清洗時長600s。

進一步地，S3中，先將真空室抽真空5-8min以排除雜氣，再以電子束加熱蒸發膜料Cu。