[发明专利]锗透镜基底上镀制3-5μmDLC加减反射增透膜的制备方法

说明书

一种锗透镜基底上镀制3‑5μmDLC加减反射增透膜的制备方法包括步骤：S1，将作为镜片的锗透镜基底的陪镀片和产品的表面进行清洁处理，锗透镜基底的陪镀片的厚度为0.9‑1.5mm；S2，在镜片的第一面上镀制DLC膜层；S3，在镜片的第二面上镀制减反射增透膜，S3，在镜片的第二面上镀制减反射增透膜；S4，镀制完成后，待真空室冷却至80℃以下取出两面镀制好的镜片。通过第一面镀制的作为外膜层的DLC膜层和第二面镀制的作为内膜层的减反射增透膜，基于陪镀片的3‑5μm红外波段的测试，3‑5μm红外波段的透过率能达到94％以上。内膜层和外膜层的配合既能满足恶劣环境工作又能满足红外透射率要求。

技术领域

本公开涉及红外领域，更具体地涉及一种锗透镜基底上镀制3-5μmDLC加减反射增透膜的制备方法。

背景技术

锗既可以用于长波红外也可以用于中波红外。锗在中长波红外光学系统中广泛使用，但其色散特性在不同波段变化明显，锗在3-5μm的阿贝数为103，在光学系统中一般为负组；而其在8-12μm的阿贝数却为864，在光学系统中一般为正组。在长波段可作为消色差双透镜中的冕牌或正元件。在中波段可以作为消色差双透镜中的火石或负元件。这种变化来源于锗材料在这两个波段的色散特性差异。在中波段锗很接近其低吸收波段，折射率变化很快，进而导致具有较大色散，这使得锗在中波段可以作为消色差双透镜中的负光焦度元件。

随着红外技术在军事和民用中越来越广泛，对红外镀膜要求越来越高，大多光学系统前置透镜的膜层需具备在恶劣环境下长时间正常的能力，如大气高速飞行，抗击异物摩擦，在阴雨潮湿天气抵抗雨水的浸泡及腐蚀等等。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种锗透镜基底上镀制3-5μmDLC加减反射增透膜的制备方法，其既能满足恶劣环境工作又能满足红外透射率要求。

由此，一种锗透镜基底上镀制3-5μmDLC加减反射增透膜的制备方法包括步骤：S1，将作为镜片的锗透镜基底的陪镀片和产品的表面进行清洁处理，锗透镜基底的陪镀片的厚度为0.9-1.5mm；S2，在镜片的第一面上镀制DLC膜层；S3，在镜片的第二面上镀制减反射增透膜，S3，在镜片的第二面上镀制减反射增透膜；S4，镀制完成后，待真空室冷却至80℃以下取出两面镀制好的镜片。步骤S2包括子步骤：S21，将清洁处理好的陪镀片和产品的镜片置于射频等离子类金刚石镀膜设备的下极板托盘上；S22，射频等离子类金刚石镀膜设备抽真空，然后通入氩气清洗；S23，启动射频等离子类金刚石镀膜设备，通入甲烷120sccm、氩气10sccm作为反应气源，开启射频电源，射频电源的射频功率为700-800W，沉积压力为0.1-10Pa，沉积时间为2000-2300s，从而在镜片的第一面上镀制DLC膜层；S24，沉积完成后，冷却后从射频等离子类金刚石镀膜设备中取出包含陪镀片和产品的镜片，准备镀制镜片的第二面。步骤S3包括子步骤：S30，将第一面镀制DLC膜层的包括陪镀片和产品的镜片的表面进行清洁处理；S31，将清洁处理好的镜片放入工装夹具，放好镜片的工装夹具挂入真空镀膜机的腔体内，腔体的温度设定为150℃；S32，真空镀膜机启动抽真空，真空度达到1×10^-3Pa，打开真空镀膜机的辅助镀膜的离子源进行清洗，清洗时间为6min，离子源的阳极电压为220V、阳极电流为1.2-1.5A、发射极的电流为1.3-1.5A；S33，维持前述真空度，在镜片的第二面蒸镀第一Ge膜层，第一Ge膜层的沉积速率为0.4nm/s，控制第一Ge膜层的膜厚为18nm±1nm，离子源辅助蒸镀；S34，在镀制的第一Ge膜层上蒸镀第一ZnS膜层，第一ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第一ZnS膜层的膜厚为139nm±4nm，离子源辅助蒸镀；S35，在镀制的第一ZnS膜层上蒸镀第二Ge膜层，第二Ge膜层沉积的速率为0.4nm/s，控制第二Ge膜层的膜厚为49nm±2nm，离子源辅助蒸镀；S36，在镀制的第二Ge膜层上蒸镀第二ZnS膜层，第二ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第二ZnS膜层的膜厚为190nm±4nm，离子源辅助蒸镀；S37，在镀制的第二ZnS膜层上蒸镀YbF₃膜层，YbF₃膜层沉积的速率为0.6nm/s，控制YbF₃膜层的膜厚为428nm±5nm，离子源辅助蒸镀；S38，在镀制的YbF₃膜层上蒸镀第三ZnS膜层，第三ZnS膜层的沉积速率为0.8nm/s，控制第三ZnS膜层的膜厚为50nm±2nm，离子源辅助蒸镀。