[发明专利]可见区、1.06μm和8-12μm三波段高效减反射膜

说明书

技术领域

本发明涉及高效减反射膜，尤其涉及一种可见区、1.06μm和8-12μm三波段高效减反射膜，属高效减反射膜制造领域。

背景技术

减反射膜是光学薄膜中应用最广的一种膜系。从紫外到红外、从常用玻璃和塑料基板到各种晶体、从物理气相淀积到化学气相淀积、从单层膜到多层膜、从单入射角到多入射角、从单波长到宽带和超宽带都巳开展了深入的研究，其中极大部分巳趋成熟，并巳能满足实用要求。但是涉及本发明的既在可见区和远红外区同时实现宽带减反射，又要保证激光波长1.06μm高效减反射的膜系急需解决。由于波长宽度从可见区一直跨越到远红外，故给选材和设计都造成了极大的困难。

光学薄膜设计和制备技术的不断提高，目前制造用于可见光区带宽B＝λmax/λmin＝1.7的常规减反射膜特性巳可以非常接近甚至完全达到理论设计值。但是，由于规整的常规减反射膜一般由四分之一波长层和半波层组成，这在过去因其易于膜厚控制而成为优点，今天随着膜厚控制技术的进步，这种规整膜系已因膜厚控制精度降低而变成了缺点；其次，规整膜系常用3-4种材料，要找到折射率稳定的又能适用于不同基板的特定折射率的材料无疑还是有一定难度的；最后，这种规整膜系用于一些特殊的减反射膜设计极其困难。

由于涉及可见和远红外两个波长跨度极大的光谱区，基板常选择ZnS。ZnS是一种高折射率的半导体材料，它在可见区0.633μm处的折射率为2.6，可以算出其一个表面的反射率为19.7％；在1.06μm处的折射率为2.4，其表面反射率为17.0％；而在红外10μm处的折射率为2.2，表面反射率为14.1％。当光线通过几个如此大的反射表面后，不仅大大降低了透过的光能量，使像的亮度非常低；而且表面反射光在光学系统中来回反射而变成杂散光，导致像的对比度也非常低，因此必须提供一个高效的减反射膜。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种高折射率基板上的可见区、1.06μm和8-12μm三波段高效减反射膜。

如图1所示，减反射膜被淀积在高折射率的半导体ZnS基板上，薄膜材料选用ZnS和YbF3，这两种材料在机械性能上能互相匹配，在光学性能上能保证可见区、1.06μm和8-12μm三个波段上透明，且有足够的折射率差。采用的初始膜系设计可表示成如下形式：ZnS|(LH)⁷L|Air，其中L表示低折射率的YbF3薄膜，H表示高折射率的ZnS薄膜，中心波长为600nm，通过优化，得到各层膜的厚度列于表1。低、高两种折射率材料按表1列出的光学厚度依次淀积在基板上，就能实现高效的三波段减反射性能。

表1.三波段高效减反射膜各层膜的四分之一波长光学厚度(QWOT)