[发明专利]一种红外线转换为可见光波段图像的镜片及其制备方法

权利要求书

1.一种红外线转换为可见光波段图像的镜片，其特征在于，包括镜片基片，所述镜片基片的表面自上而下依次排布二氧化硅薄膜保护层、掺杂稀土离子的上转换发光红外成像材料膜层、二氧化硅薄膜中间隔离层、二维方形纳米银金属晶体周期阵列超表面薄膜膜层以及二氧化硅薄膜打底层。

2.根据权利要求1所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片，其特征在于，所述二氧化硅薄膜保护层的厚度为2nm～5nm，所述掺杂稀土离子的上转换发光红外成像材料膜层的厚度为10nm～50nm，所述二氧化硅薄膜中间隔离层的厚度为15nm～30nm，所述二维方形纳米银金属晶体周期阵列超表面薄膜膜层的厚度为10nm～15nm，所述二氧化硅薄膜打底层的厚度为2nm～5nm，在所述镜片基片上沉积的总体膜堆膜层的厚度范围为30nm～110nm。

3.根据权利要求1所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片，其特征在于，所述掺杂稀土离子的上转换发光红外成像材料膜层包括上转换基材、上转换敏化剂离子以及上转换激活剂离子。

4.根据权利要求3所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片，其特征在于，所述上转换基材包括但不仅限于四氟钇钠晶体、四氟钕钠晶体、四氟钐钠晶体、四氟铕钠晶体、四氟钆钠晶体、四氟铽钠晶体、晶体三氟化镧、三氟化钪晶体、四氟镥锂晶体、四氟镥钠晶体、四氟镱钠晶体、三氯锰铷晶体、溴化镥铯晶体、硫化钙晶体、钨酸钕晶体、钇铝石榴石晶体、钇镓石榴石晶体、钇钡氧化物晶体、三氧化二镥晶体、钽酸锂晶体、铌酸锂晶体、钒酸钇晶体、二氧化锝晶体、三氧化二钇晶体以及氧化锌晶体中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片，其特征在于，所述上转换敏化剂离子包括但不仅限于Yb³⁺、Nd³⁺、Pr³⁺、Ce³⁺以及Os⁴⁺中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片，其特征在于，所述转换激活剂离子包括但不仅限于Er³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺、Sm³⁺、Re⁴⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Mn²⁺以及Mo³⁺中的至少一种。

7.一种红外线转换为可见光波段图像的镜片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在镜片基片上进行离子辅助轰击电子束蒸镀沉积二氧化硅打底层；

步骤S2：每个所述镜片基片上夹附掩模板，在所述二氧化硅打底层上进行电子束蒸镀沉积二维方形纳米银金属晶体周期阵列超表面薄膜膜层；

步骤S3：取掉所述掩模板，再进行离子束辅助沉积电子束蒸镀沉积二氧化硅薄膜中间隔离层；

步骤S4：在所述二氧化硅薄膜中间隔离层上继续进行离子束辅助沉积电子束蒸镀沉积掺杂稀土离子的上转换发光红外成像材料膜层；以及

步骤S5：最后进行离子束辅助沉积电子束蒸镀沉积二氧化硅薄膜保护层。

8.根据权利要求7所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片的制备方法，其特征在于，所述掩模板采用激光干涉直写亚波长尺度的二维方形纳米周期阵列纳米尺寸开区镂空结构，所述开区镂空结构的像元尺寸为30μm×30μm，像元间距为30μm。

9.根据权利要求7所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述二维方形纳米银金属晶体周期阵列超表面薄膜膜层的蒸束流沉积速率为0.1nm/s～1.0nm/s。

10.根据权利要求7所述的红外线转换为可见光波段图像的镜片的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述掺杂稀土离子的上转换发光红外成像材料膜层的蒸束流沉积速率为0.3nm/s～1.0nm/s。