[發明專利]一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片及制作方法

有效

• 申請號: 202110506012.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113281833B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 姜澤
• 申請（專利權）人: 姜澤
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20;G02B5/28;C23C14/24;C23C14/16;C23C14/30;C23C14/08;C23C14/54
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片，其特征在于：

基板：選擇鍺片作為基底(1)材料，通過粗拋和精拋工序，鏡片厚度為0.3±0.05mm，且雙面面形光圈數@633nm1；

鍍膜：在鏡片第一面(Ⅰ)鍍制帶通膜系，在第二面(Ⅱ)鍍制長波通膜系；第一面(Ⅰ)帶通的右截止帶剛好覆蓋第二面(Ⅱ)長波通截止帶所不能覆蓋的區域，第二面(Ⅱ)長波通左截止帶覆蓋第一面(Ⅰ)帶通左截止帶中的次級峰；

鍍膜材料選擇一氧化硅(2)和金屬鍺(3)材料；

一氧化硅(2)和金屬鍺(3)相互交替覆蓋，帶通膜系25層，帶通膜系的物理厚度如表1所示，長波通膜系21層，長波通膜系的物理厚度如表2所示，厚度單位為納米，

表1

表2。

2.根據權利要求1所述的一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片，其特征在于：

紅外帶通濾光片的工作波段為3.7-4.8μm，前截止半波點在3.7-3.78μm之間，后截止半波點在4.95-4.97μm之間。

3.根據權利要求1所述的一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片，其特征在于：紅外帶通濾光片的3.9-4.6μm波段絕對透過率大于85％，平均透過率大于90％；0.4-3.5μm、5.1-7μm波段絕對透過率小于1％，平均透過率小于0.1％；鍍制帶通濾光片膜后測試雙面光圈@633nm3。

4.一種如權利要求1所述的薄鏡片優面形紅外帶通濾光片的制備方法，其特征在于：按照以下步驟執行：

步驟一、制作基片：選擇鍺片作為基底材料，選擇一氧化硅和金屬鍺作為鍍膜材料；通過整形、粗拋和精拋工序，讓鏡片厚度達到0.3±0.05mm的同時雙面面形光圈數@633nm1；

步驟二、基片準備：擦拭后的鏡片放入鍍膜機工件盤上的鍍膜夾具中，選擇真空鍍膜機；

步驟三、鍍前準備：將一氧化硅材料放置在熱蒸發坩堝中，將金屬鍺材料放置在無氧銅坩堝中，將真空室本底抽真空，預熔金屬鍺材料為熔融狀態；

步驟四、鍍膜：以單晶鍺為基底，先鍍制帶通膜系，采用真空熱蒸發法和電子束蒸發法分別對一氧化硅和金屬鍺材料蒸發，一氧化硅和金屬鍺結構交替鍍制；取出鏡片重復步驟二至步驟三，再鍍制長波通膜系，采用真空熱蒸發法和電子束蒸發法分別對一氧化硅和金屬鍺材料蒸發，一氧化硅和金屬鍺結構交替鍍制。

5.根據權利要求4所述的一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片的制備方法，其特征在于：步驟一中的材料選擇一氧化硅和金屬鍺，一氧化硅材料和金屬鍺的純度為99.99％以上；其中鍺材料的折射率為4.46811@3.0μm、4.4385@4.0μm、4.42504@5.0μm、4.41779@6.0μm；一氧化硅材料的折射率為1.82373@3.0μm、1.80027@4.0μm、1.75139@5.0μm、1.70064@6.0μm；步驟二中擦拭采用乙醇和乙醚(7～8)：(3～2)的體積比例配合的溶液擦拭單晶鍺表面；步驟三中抽真空條件是將真空室本底真空抽到(5.0-5.5)*E-4Pa，沉積區域溫度130～150℃，恒溫30～40min。

6.根據權利要求4所述的一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片的制備方法，其特征在于：步驟三具體步驟是：

步驟a：鍍膜前設置鍍膜條件；

步驟b：利用光學膜厚控制儀控制兩種材料的厚度，利用石英晶體膜厚控制儀控制兩種材料的蒸發速率；

步驟c：將熱蒸發坩堝加熱到熾熱狀態，擋板打開，蒸發一氧化硅材料；利用霍爾離子源對膜層進行轟擊，增加膜層的致密性；

步驟d：用電子束將金屬鍺加熱到熾熱狀態，擋板打開，蒸發金屬鍺材料；利用霍爾離子源對膜層進行轟擊，增加膜層的致密性。

7.根據權利要求6所述的一種薄鏡片優面形紅外帶通濾光片的制備方法，其特征在于：步驟a所述的鍍膜條件是中心波長4.12±0.01μm，入射角度范圍0°±10°，入射介質空氣。