[发明专利]适用3.7-4.8μm波段的高光学性能强环境适应性减反膜及其制备方法

说明书

本发明涉及红外镀膜技术领域，尤其涉及适用3.7‑4.8μm波段的高光学性能强环境适应性减反膜及其制备方法，包括从下至上的基底层、空气层，和设置于基底层、空气层之间的膜层结构基底层的材料为Ge、Si、ZnS、ZnSe中的一种；膜层结构为多层膜层，从下至上为依次连接的Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、YbF₃层、MgF₂层、Al₂O₃层、SiO₂层、防水层。可实现同时提升3.7‑4.8μm波段红外减反膜的光学性能和膜层环境适应性能，满足新型光学仪器在严苛环境条件下的使用要求。

技术领域

本发明涉及红外镀膜技术领域，尤其涉及适用3.7-4.8μm波段的高光学性能强环境适应性减反膜及其制备方法。

背景技术

红外光学系统中，绝大多数红外光学元件都必须镀制减反膜来降低表面反射损失，并通过镀膜提高光学元件在恶劣环境中的使用寿命，保持系统光机性能的稳定。随着现代光学仪器设备的发展，对红外减反膜的要求越来越高，既要求降低膜层剩余反射，又要求膜层能够承受较为严酷的环境条件，特别是对减反膜的耐磨性提出了较高要求。现有3.7-4.8μm波段减反膜，膜层结构为：基底层︱Ge ZnS Ge ZnS YbF₃ ZnS︱空气，其在3.7-4.8μm波段平均透过率98.0％，平均反射率0.6％，且不能承受GJB2485-1995标准中的中度摩擦考验，无法很好地满足新型光学仪器的使用要求，限制了高质量红外光学元件的发展。

发明内容

本发明的目的是提供适用3.7-4.8μm波段的高光学性能强环境适应性减反膜及其制备方法，为解决现有技术中，3.7-4.8μm波段减反膜光学性能不佳，环境适应性不强，无法很好地满足新型光学仪器的使用要求的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

适用3.7-4.8μm波段的高光学性能强环境适应性减反膜，包括从下至上的基底层、空气层，和设置于基底层、空气层之间的膜层结构；所述基底层的材料为Ge、Si、ZnS、ZnSe中的一种；所述膜层结构为多层膜层，从下至上为依次连接的Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、YbF₃层、MgF₂层、Al₂O₃层、SiO₂层、防水层。所述膜层结构，既满足高、低折射率材料交替的薄膜结构，又实现了3.7-4.8μm特定波段透过率的提升，而且采用MgF₂层、Al₂O₃层、SiO₂层、防水层的结构，保证了膜层抗盐溶液浸泡和抗摩擦的能力。其中MgF2层的作用是作为ZnS层和Al₂O₃层之间的连接层，Al₂O₃层的作用是增强膜层表面的机械强度，SiO₂层的作用是作为Al₂O₃层和防水层之间的连接层，防水层的作用是保护膜层不受盐溶液等腐蚀性液体侵蚀。

所述膜层结构的每层膜层厚度根据基底层的材料调节。

所述基底层为Ge材料时，膜层结构每层膜层厚度依次为：Ge层为31.53nm、ZnS层为183.15nm、Ge层为59.89nm、ZnS层为94.17nm、YbF3层为545.00nm、MgF₂层为50.00nm、Al₂O₃层为90.00nm、SiO₂层为20.00nm、防水层为10nm。