一种红外玻璃GASIR1增透膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种红外玻璃GASIR1增透膜及其制备方法，红外玻璃GASIR1增透膜依次包括基底层、ZnSe层、相互交替的Ge层与ZnS层和相互交替的YF3层与ZnS层，其中，Ge层和YF3层不相邻，红外玻璃GASIR1增透膜的最外层为ZnS层，红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外的厚度为4000±200nm。本发明专利技术红外玻璃GASIR1增透膜单面反射率低，各膜层致密度高，各膜层间的应力相匹配、附着力强，红外玻璃GASIR1增透膜制备简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种红外玻璃GASIR1增透膜及其制备方法。
技术介绍
增透膜又称减反射膜，沉积在光学元件表面,以减少表面反射,增加光学系统透过率的光学薄膜，它可以通过减少系统中的散射光来提高对比度。现有的红外玻璃GASIR1增透膜存在反射率高、膜层间应力不匹配、膜层附着力差等缺陷。
技术实现思路
为了克服现有技术中红外玻璃GASIR1增透膜存在反射率高、膜层间应力不匹配、膜层附着力差等缺陷，本专利技术提供一种红外玻璃GASIR1增透膜及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种红外玻璃GASIR1增透膜，依次包括基底层、ZnSe层、相互交替的Ge层与ZnS层和相互交替的YF3层与层ZnS，其中，Ge层和YF3层不相邻，红外玻璃GASIR1增透膜的最外层为ZnS层，红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外的厚度为4000±200nm。上述基底层为红外玻璃GASIR1。Ge层和YF3层不相邻，指Ge层和YF3层之间以ZnS层间隔。红外玻璃GASIR1增透膜的最外层指与空气接触的层，也即离基底层最远的层。上述红外玻璃GASIR1增透膜尤其适于在红外玻璃GASIR1的表面蒸镀，本申请红外玻璃GASIR1增透膜在具备增透效果的同时解决了膜层的应力匹配和附着力难题。ZnSe层厚度为60-400nm，ZnS层的单层厚度为60-700nm，Ge层的单层厚度为100-350nm，YF3层的单层厚度为200-500nm。这样能进一步增强膜层之间的应力匹配程度和附着力。红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外共有13±2层。这样进一步降低了增透膜的反射率。优选，Ge层有2-5层，YF3层有2-5层。这样进一步保证了增透膜低的反射率。进一步优选，红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外共有13层，依次为ZnSe层、Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、YF3层、ZnS层、YF3层、ZnS层、YF3层和ZnS层。这样进一步降低了增透膜的反射率,降低了膜层的残余应力同时提高了膜层的附着力。更优选，以ZnSe层为第一层算起，ZnS层从第三层开始，前三次出现为厚层，后三层出现为薄层，其中，厚层ZnS层厚为500-700nm，薄层ZnS层厚为60-200nm。这样进一步降低了增透膜的反射率、增强了各层之间的应力匹配和附着力。上述红外玻璃GASIR1增透膜在8至14微米的波段内的单面反射率小于1％。上述增透膜的成膜设备：优选采用南光900型镀膜机，其主要包括膜厚控制仪、离子源、真空室和蒸发系统组成。膜厚控制系统分为光控和晶控两部分，其中晶控采用了进口的MDC360控制仪,是利用石英晶体振荡频率变化来测量薄膜质量厚度的。离子源采用中国科学院北京空间研究所研制的考夫曼离子源，通过调整屏极电压和离子束流来控制离子能量，提高沉积薄膜的致密度，改善光学和机械性能。真空室靠机械泵和扩散泵系统相互配合来获得实验要求的真空度，用热电偶计对真空度进行测量。上述未提到的均参照现有技术。上述红外玻璃GASIR1增透膜的制备方法，采用含有离子源的镀膜机在真空状态下进行镀膜，起始真空度为2×10-3±2×10-4Pa，温度为150±20℃；离子源的加速电压为200±20V，屏极电压为400±20V，束流为40±5mA。上述起始真空度指原材料蒸发前的真空度。各层原料蒸发前，先用离子源对基底进行10±2min的轰击。离子源优选考夫曼离子源，上述轰击目的是清洁基片，提高凝聚系数，加强膜层的附着力。在膜层沉积的过程中，使用考夫曼离子源基于离子对沉积粒子的动量转换，提高沉积粒子的动能和沉积粒子的迁移率，增加聚集密度，改善结构完整性和应力匹配，从而提高了膜层的性能和使用时间。优选，ZnSe层原材料的蒸发速率为0.4±0.05nm/s,Ge层原材料的蒸发速率为0.2±0.05nm/s，ZnS层原材料的蒸发速率为0.4±0.05nm/s，YF3层原材料的蒸发速率为0.5±0.05nm/s。这样进一步保证了各层的致密度和附着力，从而进一步提高了增透膜的光学性能。本申请采用光控法控制光学厚度，同时采用晶控法控制蒸发速率，要求相邻两层材料的折射率变化小，原材料的性质受制备工艺参数影响小。由于Ge材料当束流过大时会造成喷溅，因此在镀制过程中要充分预熔，单位nm/s的含义为每秒所增加的纳米厚度。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术红外玻璃GASIR1增透膜单面反射率低，各膜层致密度高，各膜层间的应力相匹配、附着力强，红外玻璃GASIR1增透膜制备简单。附图说明图1为实施例3所得红外玻璃GASIR1增透膜结构示意图。图中，1为基底层、2为ZnSe层，3为Ge层，4为ZnS层，5为YF3层。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。各例中增透膜的成膜设备：采用南光900型镀膜机，其主要包括膜厚控制仪、离子源、真空室和蒸发系统组成。膜厚控制系统分为光控和晶控两部分，其中晶控采用了进口的MDC360控制仪,是利用石英晶体振荡频率变化来测量薄膜质量厚度的。离子源采用中国科学院北京空间研究所研制的考夫曼离子源，通过调整屏极电压和离子束流来控制离子能量，提高沉积薄膜的致密度，改善光学和机械性能。真空室靠机械泵和扩散泵系统相互配合来获得实验要求的真空度，用热电偶计对真空度进行测量。实施例1红外玻璃GASIR1增透膜，依次包括基底层、ZnSe层、Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、YF3层、ZnS层、YF3层和ZnS层。红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外的厚度为3800nm。ZnSe层的厚为60nm，以ZnSe层为第一层算起，ZnS层从第三层开始，前三次出现为厚层，后两层出现为薄层，其中，厚层ZnS层厚为500nm，薄层ZnS层厚为60nm；Ge层单层厚度为200nm。上述红外玻璃GASIR1增透膜的制备方法，起始真空度为2×10-3-10-4Pa，温度为130℃；离子源的加速电压为180V，屏极电压为380V，束流为35mA。各层原料蒸发前，先用离子源对基底进行8min的轰击。ZnSe层原材料的蒸发速率为0.4-0.05nm/s,Ge层原材料的蒸发速率为0.2-0.05nm/s，ZnS层原材料的蒸发速率为0.4-0.05nm/s，YF3层原材料的蒸发速率为0.5-0.05nm/s。实施例中未提及的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外玻璃GASIR1增透膜，其特征在于：依次包括基底层、ZnSe层、相互交替的Ge层与ZnS层和相互交替的YF3层与层ZnS，其中，Ge层和YF3层不相邻，红外玻璃GASIR1增透膜的最外层为ZnS层，红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外的厚度为4000±200nm。

【技术特征摘要】
1.一种红外玻璃GASIR1增透膜，其特征在于：依次包括基底层、ZnSe层、相互交
替的Ge层与ZnS层和相互交替的YF3层与层ZnS，其中，Ge层和YF3层不相邻，红外玻璃
GASIR1增透膜的最外层为ZnS层，红外玻璃GASIR1增透膜除基底层之外的厚度为4000
±200nm。
2.如权利要求1所述的红外玻璃GASIR1增透膜，其特征在于：ZnSe层厚度为
60-400nm，ZnS层的单层厚度为60-700nm，Ge层的单层厚度为100-350nm，YF3层的单层
厚度为200-500nm。
3.如权利要求1或2所述的红外玻璃GASIR1增透膜，其特征在于：红外玻璃GASIR1
增透膜除基底层之外共有13±2层。
4.如权利要求3所述的红外玻璃GASIR1增透膜，其特征在于：Ge层有2-5层，YF3层有2-5层。
5.如权利要求4所述的红外玻璃GASIR1增透膜，其特征在于：红外玻璃GASIR1增
透膜除基底层之外共有13层，依次为ZnSe层、Ge层、ZnS层、Ge层、ZnS层、Ge层、
ZnS层、YF3层、ZnS层、YF3层、ZnS层、YF3层和ZnS层。
6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，李全民，王国力，谢玉春，梁思远，
申请(专利权)人：南京波长光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32