[发明专利]单晶锗红外晶体分光镜、及激光长波红外分束膜制备方法

说明书

本发明一种单晶锗红外晶体分光镜、及激光长波红外分束膜制备方法，属于光学薄膜制造技术领域；分光镜由单晶锗红外晶体基底和具有45°入射角在1.064μm高反射、7.7μm～10.3μm高透过率的分束膜两部分构成。分束膜的膜系从里到外共包括22层，其中奇数膜层的膜料均为YbFsubgt;3/subgt;，偶数膜层的膜料均为ZnS。本发明严格执行程序设定每层镀膜的过程工艺参数(几何厚度、温度、沉积速率与真空度)，并结合膜层厚度在线控制系统控制膜层几何厚度，即可实现单晶锗红外晶体分光镜激光长波红外分束膜制备，最终达到要求的光学特性技术指标。

技术领域

本发明属于光学薄膜制造技术领域，具体涉及一种单晶锗红外晶体分光镜、及激光长波红外分束膜制备方法。

背景技术

分光镜作为“多光合一”光学系统关键光学元件，在光电系统内部广泛应用，其可有效实现光线传输与光能分配，大大简化系统结构。为了满足同路光束一部分能量反射另一部分透射，需采用光学镀膜技术来实现该光学性能。单晶锗红外晶体为光学分光系统产品的关键元件，为提升其光学性能，单晶锗红外晶体基底表面要求镀制1.064μm、7.7μm～10.3μm双波段分束膜。

现有技术采用电子束蒸发镀制薄膜，并可以与石英晶控系统、光学膜厚控制系统配合自动镀膜，而分束膜膜系均为非规整膜系，实际镀膜过程中由于镀膜环境综合因素影响，该镀膜方法不可避免会引入系统误差与随机误差，导致实际制备的膜层光谱曲线与理论设计的光谱曲线产生一定差异。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种单晶锗红外晶体分光镜、及激光长波红外分束膜制备方法，所述单晶锗红外晶体分光镜由单晶锗红外晶体基底和具有45°入射角在1.064μm高反射、7.7μm～10.3μm高透过率的分束膜两部分构成。

本发明的技术方案是：一种单晶锗红外晶体分光镜，其特征在于：包括基底和镀在基底上的分束膜，所述基底为单晶锗红外晶体，所述分束膜为激光长波红外分束膜。

本发明的进一步技术方案是：所述分束膜在45°入射时，1.064μm激光波段反射率测试值为98.25％；7.7μm～10.3μm长波红外波段透过率测试平均值为98.71％。

本发明的进一步技术方案是：所述激光长波红外分束膜的膜系从里到外共包括22层，其中奇数膜层的膜料均为YbF₃，偶数膜层的膜料均为ZnS。

本发明的进一步技术方案是：所述膜系22层的几何厚度分别为：第1层几何厚度145.28nm，第2层几何厚度437.03nm，第3层几何厚度50.00nm，第4层几何厚度416.83nm，第5层几何厚度196.36nm，第6层几何厚度97.66nm，第7层几何厚度278.71nm，第8层几何厚度54.03nm，第9层几何厚度311.65nm，第10层几何厚度50.60nm，第11层几何厚度288.91nm，第12层几何厚度86.06nm，第13层几何厚度223.21nm，第14层几何厚度129.89nm，第15层几何厚度158.52nm，第16层几何厚度632.23nm，第17层几何厚度171.26nm，第18层几何厚度129.94nm，第19层几何厚度644.37nm，第20层几何厚度50.00nm，第21层几何厚度682.16nm，第22层几何厚度91.16nm。

一种单晶锗红外晶体分光镜的激光长波红外分束膜制备方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：镀制第1层膜层：取YbF₃膜料由电阻蒸发源进行蒸镀，真空度≤1.0×10^-3Pa，蒸发速率为0.8nm/s～0.9nm/s；

步骤二：镀制第2层膜层：取ZnS膜料由电阻蒸发源进行蒸镀，真空度≤1.0×10^-3Pa，蒸发速率为0.7nm/s～0.8nm/s；