[发明专利]硫系玻璃基底激光、中波红外、长波红外复合减反射薄膜

说明书

本发明涉及一种硫系玻璃基底激光、中波红外、长波红外三谱段复合减反射薄膜及其制备方法，属于真空镀膜技术领域。本发明通过膜系设计、过渡层筛选及工艺优化等手段在硫系玻璃基底上实现1.064μm、3.7μm‑4.8μm及8μm‑12μm三谱段复合减反射薄膜制备。本发明两侧膜系为对称结构，两面的膜系结构基本形式均为：Sub/αH(β_iMγ_iL)^m/Air，其中H、M、L分别代表高折射率膜层、中折射率膜层和低折射率膜层，两侧膜层应力一致，有助于提高镀膜基片的面形质量及机械性能。

技术领域

本发明属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种硫系玻璃基底激 光、中波红外、长波红外三谱段复合减反射薄膜及其制备方法。

背景技术

近年来，共口径红外复合探测技术发展迅速，它是实现精确探测 的一种新的技术途径,能够实现宽光谱全方位的探测，比单一体制的 红外探测器具有更高的分析灵敏度和抗干扰能力，能够满足恶劣环境 的实用需求。红外减反射膜能够有效提高红外光学元件的光学性能， 在红外光学系统中起至关重要的作用。多谱段复合红外薄膜技术是提 高共口径光学系统光谱性能的唯一途径。

硫系玻璃由于具有透射光谱范围宽、折射率温度系数小、可模压 成形等优点，以及具有优良的消热差性能及具有优良的消色散性能。 近年来，在红外光学系统中使用越来越普遍。但是由于砷硒锗材料具 有较高的热膨胀系数(12～20×10^-6K^-1@20℃～200℃)，远高于常见镀 膜材料的热膨胀系数(如Ge:6.1×10^-6K^-1@20℃～200℃，ZnS： 6.6×10^-6K^-1@20℃～200℃)，镀膜结束后在基底冷却过程由于膜层和 基底膨胀系数的差异容易导致膜层热应力过大，导致硫系玻璃光学元 件在镀制表面减反射膜后中存在面形超差、甚至脱膜等问题。目前， 公开发表的关于硫系玻璃的红外减反膜制备技术方面研究还很少，而 关于激光-红外多谱段减反射薄膜更是未见报道。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：设计一种硫系玻璃基底激光、中波 红外、长波红外三谱段复合减反射薄膜及其制备方法，达到提高硫系 玻璃双波段减反射膜环境稳定性和产品合格率的目的。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硫系玻璃基底低剩余 反射率减反射薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)基片清洁：用蘸抛光粉溶液及清洁剂对待镀膜硫系玻璃表 面进行清洁；

(2)基片加热：镀膜前对镀膜零件进行烘烤加热，提高基片温 度，烘烤温度为140℃～180℃，保温1～2小时；

(3)基片预清洗：镀膜前用离子源对镀膜零件进行预清洗 5～10min；

(4)膜系结构设计：基片材料选择硫系玻璃Ge₁₀As₄₀Se₅₀，高折 射率镀膜材料为锗Ge，中间折射率镀膜材料为硫化锌ZnS，低折射 率镀膜材料为YF₃或YbF₃，采用双面镀膜方式实现低剩余反射率减 反射薄膜，两面的膜系结构均为：

Sub/αH(β_iMγ_iL)^m/Air，i＝1，2，…，m，m≥5；