[發明專利]鍺透鏡基底上鍍制8-12μmDLC加減反射增透膜的制備方法

在審

• 申請號: 202310365839.4
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116356316A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 梁獻波;劉夢佳;尹士平
• 申請（專利權）人: 安徽光智科技有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C16/505;C23C16/02;C23C16/26;C23C14/02;C23C14/16;C23C14/54;C23C14/06;C23C14/30;C23C14/26
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

一種鍺透鏡基底上鍍制8?12μmDLC加減反射增透膜的制備方法包括步驟：S1，將作為鏡片的鍺透鏡基底的陪鍍片和產品的表面進行清潔處理，陪鍍片的厚度為0.9?1.5mm；S2，在第一面上鍍制DLC膜層；S3，在第二面鍍制減反射增透膜。S4，鍍制完成后，待真空室冷卻至80℃以下取出鏡片。通過第一面鍍制的作為外膜層的DLC膜層和第二面鍍制的作為內膜層的減反射增透膜，基于陪鍍片的8?12μm紅外波段的測試，8?12μm紅外波段的透過率能達到91％以上。內膜層和外膜層的配合既能滿足惡劣環境工作又能滿足紅外透射率要求。

技術領域

本公開涉及紅外領域，更具體地涉及一種鍺透鏡基底上鍍制8-12μmDLC加減反射增透膜的制備方法。

背景技術

鍺既可以用于長波紅外也可以用于中波紅外。鍺在中長波紅外光學系統中廣泛使用，但其色散特性在不同波段變化明顯，鍺在3-5μm的阿貝數為103，在光學系統中一般為負組；而其在8-12μm的阿貝數卻為864，在光學系統中一般為正組。在長波段可作為消色差雙透鏡中的冕牌或正元件。在中波段可以作為消色差雙透鏡中的火石或負元件。這種變化來源于鍺材料在這兩個波段的色散特性差異。在中波段鍺很接近其低吸收波段，折射率變化很快，進而導致具有較大色散，這使得鍺在中波段可以作為消色差雙透鏡中的負光焦度元件。

隨著紅外技術在軍事和民用中越來越廣泛，對紅外鍍膜要求越來越高，大多光學系統前置透鏡的膜層需具備在惡劣環境下長時間正常的能力，如大氣高速飛行，抗擊異物摩擦，在陰雨潮濕天氣抵抗雨水的浸泡及腐蝕等等。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本公開的目的在于提供一種鍺透鏡基底上鍍制8-12μmDLC加減反射增透膜的制備方法，其既能滿足惡劣環境工作又能滿足紅外透射率要求。

由此，一種鍺透鏡基底上鍍制8-12μmDLC加減反射增透膜的制備方法包括步驟：S1，將作為鏡片的鍺透鏡基底的陪鍍片和產品的表面進行清潔處理，陪鍍片的厚度為0.9-1.5mm；S2，在鏡片的第一面上鍍制DLC膜層；S3，在鏡片的第二面上鍍制減反射增透膜。S4，鍍制完成后，待真空室冷卻至80℃以下取出兩面鍍制好的鏡片。步驟S2包括子步驟：S21，將清潔處理好的陪鍍片和產品的鏡片置于射頻等離子類金剛石鍍膜設備的下極板托盤上；S22，射頻等離子類金剛石鍍膜設備抽真空，然后通入氬氣清洗；S23，啟動射頻等離子類金剛石鍍膜設備，通入甲烷120sccm、氬氣10sccm作為反應氣源，開啟射頻電源，射頻電源的射頻功率為700-800W，沉積壓力為0.1-10Pa，沉積時間為2800-3000s，從而在鏡片的第一面上鍍制DLC膜層；S24，沉積完成后，冷卻后從射頻等離子類金剛石鍍膜設備中取出包含陪鍍片和產品的鏡片，準備鍍制鏡片的第二面。步驟S3包括子步驟：S30，將第一面鍍制DLC膜層的包括陪鍍片和產品的鏡片的表面進行清潔處理；S31，將清潔處理好的鏡片放入工裝夾具，放好鏡片的工裝夾具掛入真空鍍膜機的腔體內，腔體的溫度設定為150℃；S32，真空鍍膜機啟動抽真空，真空度達到1×10^-3Pa，打開真空鍍膜機的輔助鍍膜的離子源進行清洗，清洗時間為6min，離子源的陽極電壓為220V、陽極電流為1.2-1.5A、發射極的電流為1.3-1.5A、采用氬氣作為工作氣體；S33，維持前述真空度，在鏡片的第二面蒸鍍第一Ge膜層，第一Ge膜層的沉積速率為0.4nm/s，控制第一Ge膜層的膜厚為20nm±1nm，離子源輔助蒸鍍；S34，在鍍制的第一Ge膜層上蒸鍍第一ZnS膜層，第一ZnS膜層的沉積速率為0.8nm/s，控制第一ZnS膜層的膜厚為278nm±5nm，離子源輔助蒸鍍；S35，在鍍制的第一ZnS膜層上蒸鍍第二Ge膜層，第二Ge膜層的沉積速率為0.4nm/s，控制第二Ge膜層的膜厚為160nm±4nm，離子源輔助蒸鍍；S36，在鍍制的第二Ge膜層上蒸鍍第二ZnS膜層，第二ZnS膜層的沉積速率為0.8nm/s，控制第二ZnS膜層的膜厚為583nm±5nm，離子源輔助蒸鍍；S37，在鍍制的第二ZnS膜層上蒸鍍YbF₃膜層，YbF₃膜層的沉積速率為0.6nm/s，控制YbF₃膜層的膜厚為980nm±5nm，離子源輔助蒸鍍；S38，在鍍制的YbF₃膜層上蒸鍍第三ZnS膜層，第三ZnS膜層的沉積速率為0.8nm/s，控制第三ZnS膜層的膜厚為137nm±4nm，離子源輔助蒸鍍。