[發(fā)明專利]三氟化氮氣體探測用紅外濾光片及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110896899.X
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113608289B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 何虎;張杰;許晴;于海洋;王爽
• 申請（專利權）人: 上海翼捷工業(yè)安全設備股份有限公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種三氟化氮氣體探測用紅外濾光片，其特征在于，所述的紅外濾光片包括基底、主膜系結構和截止膜系結構，所述的主膜系結構和截止膜系結構分別設置于所述的基底的兩側(cè)；

所述的主膜系結構為：

Sub/?HLHL2HLHLHLHL2HLH0.08M/Air，其中Sub表示基底，Air表示空氣，H為四分之一波長光學厚度的Ge膜層，L為四分之一波長光學厚度的ZnS膜層，M為四分之一波長光學厚度的YbF₃膜層，膜系結構中的數(shù)字為膜厚系數(shù)，設計波長為11050nm；

所述的截止膜系結構為：

Sub/?0.18(HL)^5?0.265(HL)^7?0.38(HL)^7?0.52(HL)^7?0.73(HL)^7?1.43(0.5LH0.5L)^7?0.1M?/Air，其中Sub表示基底，Air表示空氣，H為四分之一波長光學厚度的Ge膜層，L為四分之一波長光學厚度的ZnS膜層，M為四分之一波長光學厚度的YbF₃膜層，^5和^7為膜堆的重復次數(shù)，膜堆前的數(shù)字為膜厚系數(shù)，設計波長為11050nm；

所述的紅外濾光片的中心波長為11050±100nm，帶寬為380±60nm，峰值透射率大于等于78%，截止區(qū)2000～18000nm除通帶外最大透射率小于1%。

2.根據(jù)權利要求1所述的三氟化氮氣體探測用紅外濾光片，其特征在于，所述的基底為厚度為0.5mm、雙面拋光的單晶硅或單晶鍺。

3.一種用于制備權利要求1或2所述的三氟化氮氣體探測用紅外濾光片的方法，其特征在于，所述的方法包括步驟：

（1）將基底裝入夾具并放置到鍍膜機真空室內(nèi)，抽真空；

（2）烘烤基底；

（3）離子轟擊基底；

（4）在基底的一側(cè)，按照主膜系結構要求的膜層逐層鍍制主膜系結構；

（5）將基底翻面，重復步驟（1）～（3），在基底的另一側(cè)，按照截止膜系結構要求的膜層逐層鍍制截止膜系結構；

（6）鍍制結束后，破空，取件。

4.根據(jù)權利要求3所述的用于制備所述的三氟化氮氣體探測用紅外濾光片的方法，其特征在于，所述的步驟（1）具體為：

將厚度為0.5mm、光潔度滿足40/20標準的單晶硅片或單晶鍺片基底材料裝入夾具并放置到鍍膜機真空室內(nèi)，將本底真空度抽至8×10^-4Pa；

所述的步驟（2）具體為：

在200℃～300℃下烘烤基底材料，并保持恒溫120min以上；

所述的步驟（3）具體為：

采用霍爾離子源離子轟擊所述的基底材料5～15min，其中，離子源使用高純氬氣，氣體流量為15～25sccm；

所述的步驟（6）具體為：

鍍制結束后，烘烤溫度降至20～40℃，進行破空、取件。

5.根據(jù)權利要求3所述的用于制備所述的三氟化氮氣體探測用紅外濾光片的方法，其特征在于，所述的步驟（4）具體為：

按照主膜系結構要求的膜層逐層鍍制主膜系結構，采用電子束蒸發(fā)工藝蒸發(fā)Ge膜料和YbF₃膜料，采用電阻蒸發(fā)工藝蒸發(fā)ZnS膜料，其中Ge膜的鍍膜速率為0.4～0.6nm/s，YbF₃膜的鍍膜速率為0.4～0.6nm/s，ZnS膜的鍍膜速率為2.0～3.0nm/s，沉積過程使用間接光控和晶控聯(lián)合控制膜層厚度及速率。

6.根據(jù)權利要求3所述的用于制備所述的三氟化氮氣體探測用紅外濾光片的方法，其特征在于，所述的步驟（5）具體為：

將鍍好主膜系結構的基底反轉(zhuǎn)，并重復步驟（1）～（3），在基底的另一側(cè)，按照截止膜系結構要求的膜層逐層鍍制截止膜系結構，采用電子束蒸發(fā)工藝蒸發(fā)Ge膜料和YbF₃膜料，Ge膜的鍍膜速率為0.4～0.6nm/s，YbF₃膜的鍍膜速率為0.4～0.6nm/s，采用電阻蒸發(fā)工藝蒸發(fā)ZnS膜料，ZnS膜的鍍膜速率為2.0～3.0nm/s，沉積過程使用間接光控和晶控聯(lián)合控制膜層厚度及速率。