[发明专利]一种硅光窗硬质红外增透膜及制备方法

说明书

本发明提供了一种硅光窗硬质红外增透膜及制备方法，膜系结构为LHLHL|Sub|LHLHL，基底为Si基底，LHLHL为增透膜膜系，H为Ge膜层，L为SiO膜层。本发明膜系光学特性好，硬度高，高低温、盐雾、湿热环境下适应性强，光学性能稳定，无漂移，特别适应于恶劣环境下使用，通过该制备方法，在硅光窗表面镀制硬质增透膜，既保证了硅光窗的透过率，又提高了硅光窗的适应性，延长了硅光窗的使用寿命。采用本发明制备的硅光窗硬质红外增透膜在3.7～4.8μm波段的平均透射率大于98％。

技术领域

本发明涉及一种光学零件薄膜制造技术领域，具体涉及一种红外增透膜及制备方法。

背景技术

光学窗口使用环境恶劣，经常受风沙和雨水的侵蚀，遭到雨蚀和沙蚀的光学窗口表面对入射光会产生严重的光散射，必将降低光光学窗口的透射率，严重的使光学系统失去作用，因此，需在光学窗口表面镀制高硬度且具有增透效果的膜层。类金刚石膜具有高硬度、高红外透过性和低摩擦系数等优异性能，但其在存在吸收和折射率不匹配等问题，光学窗口的透射率较低，在系统中存在冷反射等问题；本发明提供一种硅光窗硬质红外增透膜制备方法，旨在解决普通红外增透膜硬度低、环境适应性，类金刚石膜透射率低、存在冷反射的难题；以保证光学窗口透射率，提高光学窗口表面膜层的环境可靠性，延长光学窗口的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种硅光窗硬质红外增透膜及制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种硅光窗硬质红外增透膜，膜系结构为：

LHLHL|Sub|LHLHL

其中，Sub为基底，LHLHL为增透膜膜系，H为Ge膜层，L为SiO膜层。

所述基底为Si基底。

所述硬质红外增透膜系LHLHL中，与基底相邻的L膜层为第1层，最外层为第5层，第1～5层的几何厚度值为：第1层30～35nm，第2层330～350nm，第3层30～35nm，第4层170～190nm，第5层600～620nm。

本发明还提供涉及硅光窗硬质红外增透膜制备方法，包括以下步骤：

a.清洁基底，并用离子源轰击3～5分钟；

b.烘烤基底，抽真空至1×10-2Pa，加热基底至120℃～180℃，保温1小时；

c.镀制第1层膜层，用SiO膜料进行蒸镀，并采用离子源辅助淀积，蒸镀时真空室压强为1.5×10-2Pa，蒸发速率为2.0nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为30～35nm；

d.镀制第2层膜层，用Ge膜料进行蒸镀，并采用离子源辅助淀积，蒸镀时真空室压强1.5×10-2Pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为330～350nm；

e.镀制第3层膜层，用SiO膜料进行蒸镀，并采用离子源辅助淀积，蒸镀时真空室压强为1.5×10-2Pa，蒸发速率为2.0nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为30～35nm；

f.镀制第4层膜层，用Ge膜料进行蒸镀，并采用离子源辅助淀积，蒸镀时真空室压强1.5×10-2Pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为170～190nm；

g.镀制第3层膜层，用SiO膜料进行蒸镀，并采用离子源辅助淀积，蒸镀时真空室压强为1.5×10-2Pa，蒸发速率为2.0nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为600～620nm；

h.真空室冷却至室温后取出单面镀有硬质红外增透膜系的硅光窗，该硅光窗具有LHLHL|Sub膜系的光学零件，其中Sub代表基底；