[發(fā)明專利]一種ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜及鍍制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110617201.6
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113341487A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;張濤;郭浩宇;陳俊霞;王苗苗;蘇穎;張恒華;張成群;白濤;張金豹;耿浩;張樹盛;楊資陽
• 申請（專利權(quán)）人: 河南平原光電有限公司
• 主分類號: G02B1/115
• 分類號: G02B1/115;C23C14/06;C23C14/32
• 代理公司: 焦作市科彤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41133
• 代理人: 陳湍南

本發(fā)明涉及紅外光學(xué)鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，提供一種ZnSe基底10.3?10.9μm高強(qiáng)減反膜，膜系結(jié)構(gòu)為G/100L1010H901L10H933L10H/A；本申請還提供了一種ZnSe基底10.3?10.9μm高強(qiáng)減反膜的鍍制方法，采用APS離子源高能量輔助和基底加熱鍍膜的方式。本申請的有益效果為：ZnSe基底兩面鍍制本申請的高強(qiáng)減反射膜后，10.3μm～10.9μm平均透過率達(dá)到99％以上；并且滿足JB/T 8226.1?1999光學(xué)零件鍍膜標(biāo)準(zhǔn)中對抗磨強(qiáng)度、恒定濕熱、低溫、鹽霧環(huán)境試驗的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外光學(xué)鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜，還涉及一種ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜的鍍制方法。

背景技術(shù)

隨著軍用紅外技術(shù)的發(fā)展，紅外光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，而紅外系統(tǒng)中不可或缺的光學(xué)元件如機(jī)載、艦載及坦克紅外成像系統(tǒng)中的前置窗口或整流罩的需求也大幅增加。硒化鋅材料是一種黃色透明的多晶材料，結(jié)晶顆粒大小約為70μm，透光范圍0.5～15μm，在雜質(zhì)吸收，散射損失極低。由于對10.6μm波長光的吸收很小，因此成為制作高功率激光器系統(tǒng)中光學(xué)器件的首選材料。此外在其整個透光波段內(nèi)，也是在不同光學(xué)系統(tǒng)中所普遍使用的材料。硒化鋅材料對熱沖擊具有很高的承受能力，使它成為高功率激光器系統(tǒng)中的最佳光學(xué)材料，廣泛應(yīng)用于激光、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)和紅外夜視等領(lǐng)域中。由于硒化鋅材料折射率較大，而且材質(zhì)較軟易產(chǎn)生劃痕。所以需要在其表面鍍制高強(qiáng)減反射膜來獲得較高的透過率，并對基底進(jìn)行一定保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜，在ZnSe基底的正面鍍制正面膜系，在ZnSe基底的反面鍍制與正面膜系相同的反面膜系，所述正面膜系結(jié)構(gòu)為：

G/100L1010H901L10H933L10H/A；

所述反面膜系結(jié)構(gòu)為：

G/100L1010H901L10H933L10H/A；

其中：G：ZnSe；H：ZnS；L：YbF3；A：空氣；

膜層前的數(shù)字為該膜層的物理厚度，單位nm。

本申請通過添加薄層ZnS隔離層，將厚層YbF₃分開成相對較薄的兩層鍍制，減少YbF₃層由于厚度產(chǎn)生膜裂的問題。通過首層鍍制YbF₃，防止ZnS和ZnSe發(fā)生反應(yīng)，造成膜層失配的問題。

本發(fā)明還提供了一種ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜的鍍制方法，用于制備上述的ZnSe基底10.3-10.9μm高強(qiáng)減反膜，采用APS離子源高能量輔助和基底加熱鍍膜的方式，在ZnSe基底上依次鍍制100nm厚度YbF3層、1010nm厚度ZnS層、901nm厚度YbF3層、10nm厚度ZnS層、933nm厚度YbF3層、10nm厚度ZnS層。

優(yōu)選的，APS離子源輔助能量控制參數(shù)為：偏轉(zhuǎn)電壓VB100～120v，放電電流ID45～55mA，工藝過程中控制溫度為18℃～26℃，相對濕度為30％～70％，潔凈度萬級。采用APS離子源輔助鍍膜，可以提高膜層的致密性和牢固度、抗磨強(qiáng)度。輔助能量控制在：偏轉(zhuǎn)電壓VB(v)100～120，放電電流ID(mA)45～55。能量過大，容易破壞膜層。能量過小，輔助作用減少，起不到應(yīng)有作用。

環(huán)境要求：環(huán)境溫度、濕度的變化會導(dǎo)致ZnSe基底發(fā)生變化，潔凈度差會導(dǎo)致零件表面疵病等級下降。

優(yōu)選的，基底加熱溫度為150℃。在此溫度下鍍制，得到的膜厚的強(qiáng)度、穩(wěn)定性相對較好，改善了鍍制膜層的應(yīng)力特性，減少產(chǎn)生膜裂、脫膜等問題。