[发明专利]CO2

说明书

本公开提供了一种CO₂激光增透膜及其制备方法，所述CO₂激光增透膜由基底层、第一氟化镱层、第一硫化锌层、第二氟化镱层以及第二硫化锌层组成，在所述基底层沿所述基底层的厚度方向的表面上依次设置有所述第一氟化镱层、第一硫化锌层、第二氟化镱层以及第二硫化锌层；所述第一氟化镱层的膜层厚度和所述第二氟化镱层的膜层厚度之和大于所述第一硫化锌层的膜层厚度和所述第二硫化锌层的膜层厚度之和。因此，通过膜层结构的设计使CO₂激光增透膜在使用时自身产热低且同时实现高透过率，以提高CO₂激光增透膜的使用寿命。

技术领域

本公开涉及激光增透膜领域，尤其涉及一种CO₂激光增透膜及其制备方法。

背景技术

目前，CO₂激光技术已广泛用于工业、材料加工、医疗、军事和高科技等领域。这主要因为CO₂激光器具有传输功率大的突出优点，而激光器功率的提高受诸如光学薄膜的激光光学元件破坏阈值的限制。所以，提高光学薄膜的激光破坏阈值是激光系统实现更高输出功率的关键。

光学薄膜特别是CO₂激光增透膜，在高功率CO₂激光光学系统中起着传输激光的重要作用。其抗激光损伤能力直接影响到激光器的输出能量和功率，是激光系统的关键组成部分。高功率激光器的性能在一定程度上取决于这些光学元件的性能。

CO₂激光增透膜由于膜层设计等原因会存在各种缺陷。膜层的缺陷往往是导致激光光学元件抗激光损伤阈值偏低的主要原因。抗激光损伤阈值差是目前CO₂激光增透膜普遍存在的不足，会影响CO₂激光增透膜的透过率和使用寿命。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本公开的目的在于提供一种CO₂激光增透膜及其制备方法，通过膜层结构的设计使CO₂激光增透膜在使用时自身产热低且同时实现高透过率，以提高CO₂激光增透膜的使用寿命。

为了实现上述目的，一方面，本公开提供了一种CO₂激光增透膜，所述CO₂激光增透膜由基底层、第一氟化镱层、第一硫化锌层、第二氟化镱层以及第二硫化锌层组成，在所述基底层沿所述基底层的厚度方向的表面上依次设置有所述第一氟化镱层、第一硫化锌层、第二氟化镱层以及第二硫化锌层；所述第一氟化镱层的膜层厚度和所述第二氟化镱层的膜层厚度之和大于所述第一硫化锌层的膜层厚度和所述第二硫化锌层的膜层厚度之和。

在一些实施例中，所述第一硫化锌层的膜层厚度和所述第二硫化锌层的膜层厚度之和小于260nm。

在一些实施例中，所述第一氟化镱层的膜层厚度为所述第一硫化锌层的膜层厚度的8-20倍，所述第二氟化镱层的膜层厚度为所述第一氟化镱层的膜层厚度的0.8-1.8倍，且所述第一氟化镱层的膜层厚度为所述第二硫化锌层的膜层厚度的2-4倍。

在一些实施例中，所述第一氟化镱层的膜层厚度为400nm-600nm，所述第一硫化锌层的膜层厚度为30nm-50nm，所述第二氟化镱层的膜层厚度为500nm-700nm，且所述第二硫化锌层的膜层厚度为150nm-200nm。

在一些实施例中，所述基底层为硒化锌基底层。

在一些实施例中，所述CO₂激光增透膜在远红外10.6μm波段的透过率不小于99％、所述CO₂激光增透膜在远红外10.2μm波段的透过率不小于99％或者所述CO₂激光增透膜在远红外9.3μm波段的透过率不小于99％。

在一些实施例中，所述第一氟化镱层、第一硫化锌层、第二氟化镱层以及第二硫化锌层通过蒸发镀膜的方式依次沉积于所述基底层沿所述基底层的厚度方向的表面上。