[发明专利]大角度多波段红外高增透膜系的制备方法

权利要求书

1.一种大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）膜系参考波长λ_c=800，以红外玻璃IG5或红外玻璃 IG6为基底，用膜系设计公式：G/0.05M 、0.2703L、6.3405H、0.7965L、3.0094H、11.6216L、0.4436H、2.4786L、0.05M/A，计算每层膜的光学厚度值，并按上述顺序列表格，其中，G为IG5或IG6基底，M为Al₂O₃膜料，H为ZnSe膜料，L为YbF₃膜料，A为折射率N_A=1的空气介质；（2）采用超声波清洗基底工艺、考夫曼离子源辅助蒸镀工艺、光学膜层张应力、压应力匹配工艺、光学膜层粘接打底工艺、高温预热工艺和高低温退火工艺制备高增透膜；将上述M、H、L膜料依次放入镀膜机真空室的电子枪蒸发源坩锅内，先采用预镀层技术，在基底IG5和 IG6 上沉积光学厚度值6.2nm的Al₂O₃膜层；

（3）在光学膜层粘接打底工艺和应力匹配工艺中，根据前述膜系设计公式计算出各层膜的光学厚度值和表格顺序，然后，将Al₂O₃、ZnSe和YbF₃三种膜料依次放入旋转电子枪蒸发源坩锅中，用清洗液清洁被镀基底，吹干，放入光学真空镀膜机的真空室抽真空待镀；在真空环境下，在30℃～200℃范围内逐渐升温烘烤，加温烘烤基底，在离子源辅助蒸镀工艺中，用离子源在镀膜前和镀膜过程中轰击基底，一直让其产生的离子束轰击基底到镀膜完成。

2.如权利要求1所述大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：所述的镀膜超声波清洗基底工艺是将IG5或IG6基底放入盛有乙醇做清洗液的超声波清洗机内，选用中档位清洗10分钟，再换用丙酮清洗液清洗10分钟，用高纯氮气吹干，放入洁净的真空室载盘架并关门抽真空待镀。

3.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：所述的光学膜层粘接打底工艺是将与IG5或IG6基底粘接的0.05M Al₂O₃层膜料镀制在第一层。

4.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：在膜系设计和膜料排布上进行应力匹配，按H、M、L三种膜料的应力性质，交替排布压应力膜料和张应力膜料。

5.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：在加温烘烤基底时，当抽真空到10^－3Pa数量级时，从30℃开始加烘烤，缓慢升温一直升到200℃保温120分钟，工件旋转20转/分钟。

6.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：所述的考夫曼离子源辅助蒸镀工艺是在镀膜前将离子源参数调到：屏极电压600V，束流85mA，充纯度99.99%的高纯氩气Ar或氧气O₂，将真空度控制在1.0×10^－2Pa，用产生的离子束轰击球罩基底20分钟。

7.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：高低温退火工艺是将镀完膜的IG5或IG6基底自然冷却到室温后，再从真空室转移到干燥箱进行退火处理：从40℃开始升温，每升温10℃再恒温10分钟，一直升到130℃，恒温8～10小时后降温，每降温10℃恒温10分钟，降到常温30℃，取出检测待用。

8.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：根据由膜系设计公式从第1到第9层的顺序和表格计算出的各层膜的光学厚度值开始镀膜；光学厚度值的判断以“光控”显示的各层光学厚度值为准，“晶控”显示的各层膜几何厚度值为计算光学厚度值的参考，公式中各层膜前的系数是“光控”四分之一波长极值的倍数值。

9.如权利要求1所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：用真空泵将真空室抽真空至10^－2～10^－3 Pa数量级，预先放入真空室的坩锅内的各种膜料在电子枪产生高压、高温的电子束作用下，形成蒸气分子，按设计要求依次附着生长在光学零件基底表面。

10.如权利要求1所述的所述的大角度多波段红外高增透膜系的制备方法，其特征在于：所述的各层膜的光学厚度值如下表所示：

膜层序号第1层 0.05M第2层 0.2703L第3层 6.3405H第4层 0.7965L第5层 3.0094H膜层光学厚度(nm)6.256.8900.3167.5427.3膜层序号第6层 11.6216L第7层 0.4436H第8层 2.4786L第9层 0.05M膜层光学厚度(nm)2445.163.1521.56.2