[發明專利]一種紫外波段超低吸收雙面增透膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110141966.7
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112904461B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 陳莉;李全民;吳玉堂;王國力
• 申請（專利權）人: 南京波長光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B1/115
• 分類號: G02B1/115
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 李建芳

本發明公開了一種紫外波段超低吸收雙面增透膜及其制備方法，一種紫外波段超低吸收雙面增透膜，其結構為：Air/1.06L0.63H1.27L0.66H/Sub/0.66H1.27L0.63H1.06L/Air，其中，H代表LaF₃膜層，L代表AlF₃膜層，Sub代表基底。本發明紫外波段超低吸收雙面增透膜，膜系設計和工藝改進，在5mm厚紫外窗口玻璃基片兩側表面鍍制膜系實現355nm紫外增透，減少了吸收，提高了透過率，平均透過率大于99.5％，單面反射小于0.15％。

技術領域

本發明涉及一種紫外波段超低吸收雙面增透膜及其制備方法，屬于增透膜領域。

背景技術

在光學元件中，由于元件表面的反射作用而使光能損失，為了減少元件表面的反射損失，常在光學元件表面鍍層透明介質薄膜，這種薄膜就叫增透膜。

現有的紫外波段的增透膜一直存在膜層吸收較大的問題，使得鏡片的使用壽命和使用效果達不到客戶的要求。

發明內容

本發明提供一種紫外波段超低吸收雙面增透膜及其制備方法，通過膜系設計和工藝改進，在基底兩側表面鍍制膜系，實現355nm紫外增透，平均透過率大于99.5％，單面反射小于0.15％，抗激光損傷閾值由原先的2J/cm²提高到5J/cm²(激光脈寬10ns)，提高了使用壽命，由原先的1個月到現在6-12個月(依據客戶的使用環境)。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種紫外波段超低吸收雙面增透膜，其結構為：

Air/1.06L0.63H1.27L0.66H/Sub/0.66H1.27L0.63H1.06L/Air，其中，H代表LaF₃膜層，L代表AlF₃膜層，Sub代表基底。

一種紫外波段超低吸收雙面增透膜，其結構為：Air/(biLaiH)m/Sub/(aiHbiL)m/Air；其中，Sub代表基底；m為周期數，m為2-6的整數；H代表高折射率膜層，高折射率膜層的折射率為1.5～3；L代表低折射率膜層，低折射率膜層的折射率為1～1.5；ai和bi分別代表各膜層的光學厚度系數，其數值大小和參考波長λ有關，且0≤(aiλ)≤200，0≤(biλ)≤200。

申請人經研究發現，膜系溫度場及熱應力場的分布對高功率激光薄膜的破壞閾值具有決定性的作用，通過膜系優化，在一定程度上控制溫度場與熱應力場的分布，可以大大提高薄膜的激光破壞閾值；另一方面考慮到鍍膜效率及厚膜層所造成的吸收、散射、不牢等多方面因素，本申請使用最少的膜層數以及最小吸收的膜料厚度匹配的得到了光學性能和機械性能均優異的紫外波段超低吸收增透膜，解決了現有紫外波段的增透膜吸收較大的問題，改善了鏡片的使用效果，延長了鏡片的使用壽命。

優選，基底正反面的膜層稱對稱設置。

對于紫外波段來說，膜料在此波段的吸收是第一考慮要素，考慮到吸收、折射率、附著力、耐濕性、耐溫性等情況，優選，高折射率膜層所用膜料為二氧化硅(SiO₂)或者氟化鑭(LaF₃)；低折射率膜層所用膜料為氟化物材料。進一步優選，氟化物材料為氟化鎂MgF₂、氟化鋁AlF₃或氟鋁酸鈉Na₃AlF₆。

上述基底所用材料為折射率1-2的紫外窗口玻璃。優選，基底所用材料為氟化鈣、藍寶石或熔石英等。

作為本申請另一種方案，紫外波段超低吸收雙面增透膜的結構為：Air/LHLHLHLH/Sub/HLHLHLHL/Air，其中，H代表SiO₂膜層，L代表MgF₂膜層。

上述紫外波段超低吸收雙面增透膜的制備方法，包括如下步驟：