[发明专利]一种2.75~2.95μm透过中波红外滤光片及其制备方法

摘要

本发明涉及一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片及其制备方法，属于光学薄膜领域。所述滤光片包括锗基底、锗基底一侧的长波通膜系和锗基底另一侧的短波通膜系；长波通膜系包括交替叠加的锗膜层和硫化锌膜层，长波通膜系的结构为(0.5HL0.5H)^10(0.36H0.72L0.36H)^5，中心波长为2150nm；短波通膜系包括交替叠加的硫化锌膜层和锗膜层，短波通膜系结构为(0.5LH0.5L)^10，中心波长3500nm；所述滤光片在2.75～2.95μm谱段具有≥82％的高透过率，同时在1.0～2.7μm和3.0～4.2μm谱段宽截止，截止区域内平均透过率＜1％，满足遥感探测系统的使用要求。

主权项

1.一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片，其特征在于：所述滤光片包括锗基底、锗基底一侧的长波通膜系和锗基底另一侧的短波通膜系；

长波通膜系包括交替叠加的锗膜层和硫化锌膜层，长波通膜系的结构为：(0.5HL0.5H)^10(0.36H0.72L0.36H)^5，中心波长为2150nm；H为锗膜层，0.5H表示锗膜层厚度为0.5个基本厚度，0.36H表示锗膜层厚度为0.36个基本厚度；L为硫化锌膜层，表示硫化锌膜层厚度为1个基本厚度，0.72L表示硫化锌膜层厚度为0.72个基本厚度；10为基本膜堆(0.5HL0.5H)的周期数，5为基本膜堆(0.36H0.72L0.36H)的周期数；

短波通膜系包括交替叠加的硫化锌膜层和锗膜层，短波通膜系结构为：(0.5LH0.5L)^10，中心波长3500nm；H为锗膜层，表示锗膜层厚度为1个基本厚度，L为硫化锌膜层，0.5L表示硫化锌膜层厚度为0.5个基本厚度；10为基本膜堆(0.5LH0.5L)的周期数；

基本厚度为长波通膜系或短波通膜系光学厚度中心波长的四分之一。

2.如权利要求1所述的一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片，其特征在于：长波通膜系结构如表1所示；其中，层数为1的膜层为长波通膜系的最外层，层数为31的膜层沉积在锗基底上，为长波通膜系的最内层；

表1长波通膜系

3.如权利要求1所述的一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片，其特征在于：短波通膜系结构如表2所示；其中，层数为1的膜层为长波通膜系的最外层，层数为21的膜层沉积在锗基底上，为长波通膜系的最内层；

表2短波通膜系

4.如权利要求2所述的一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片，其特征在于：短波通膜系结构如表2所示；其中，层数为1的膜层为长波通膜系的最外层，层数为21的膜层沉积在锗基底上，为长波通膜系的最内层；

表2短波通膜系

5.如权利要求1～4任意一项所述的一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片，其特征在于：锗基底长28mm，宽2mm，厚1mm，锗基底的平行度＜30″。

6.一种如权利要求1～4任意一项所述的2.75～2.95μm透过中波红外滤光片的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)将干净的基底装入清洁的真空室中，抽真空至3×10^‑5Torr；

(2)将基底加热到200±1℃，并保持30min；

(3)用离子束轰击清洗10min，离子源工作气体为氩气，气体流量为18sccm；

(4)采用离子束辅助的电子枪蒸发法，在基底的一侧逐层交替沉积长波通膜系中的锗膜层和硫化锌膜层，在基底的另一侧逐层交替沉积短波通膜系中的硫化锌膜层和锗膜层，直至完成所述膜系的沉积；其中硫化锌膜层的沉积速率为2nm/s，锗膜层的沉积速率为1nm/s，离子源工作气体为氩气，气体流量为18sccm，膜层物理厚度采用石英晶体膜厚控制仪监控；

(5)基底自然冷却至室温，得到一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片。

7.如权利要求6所述的一种2.75～2.95μm透过中波红外滤光片的制备方法，其特征在于：锗基底长28mm，宽2mm，厚1mm，锗基底的平行度＜30″。