一种8~12μm波段高透过率膜系及其制备方法以及应用技术

本发明专利技术提供了一种8～12μm波段高透过率膜系，包括砷化镓基底以及在所述砷化镓基底两侧对称设置的红外增透膜系，所述红外增透膜膜系由内之外依次为第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜。本发明专利技术提供8～12μm波段高透过率膜系以砷化镓为基底在8～12μm波段透过率能达到99％以上，膜层的附着力及环境适应性满足光学薄膜国家军用标准GJB2485

【技术实现步骤摘要】
一种8～12
μ
m波段高透过率膜系及其制备方法以及应用


[0001]本专利技术属于红外镀膜
，具体涉及一种8～12μm波段高透过率膜系及其制备方法以及应用。

技术介绍

[0002]砷化镓(GaAs)晶体的化学稳定性好，硬度高，抗恶劣环境能力极强，它在2μm～14μm光谱范围有很好的透过率，广泛应用于热红外成像系统，大功率CO2激光光学系统和FLIR系统。在现场环境很差，光学镜头或窗口需要反复擦拭的条件下，砷化镓(GaAs)常被用来替代硒化锌(ZnSe)作为红外镜头或窗口的材料。
[0003]但是，将砷化镓(GaAs)制备为红外镜头或窗口后，会影响产品的透过率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种8～12μm波段高透过率膜系及其制备方法以及应用，本专利技术提供8～12μm波段高透过率膜系以砷化镓为基底在8～12μm波段透过率能达到99％以上，膜层的附着力及环境适应性满足光学薄膜国家军用标准GJB2485
‑
95规定的要求。
[0005]本专利技术提供了一种8～12μm波段高透过率膜系，包括砷化镓基底以及在所述砷化镓基底两侧对称设置的红外增透膜系，所述红外增透膜膜系由内之外依次为第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜。
[0006]优选的，所述砷化镓基底的厚度为0.9～1.5mm；
[0007]所述第一Ge膜的厚度为61.5～66.5nm；
[0008]所述第一ZNS膜的厚度为341～351nm；
[0009]所述第二Ge膜的厚度为99～109nm；
[0010]所述第二ZNS膜的厚度为881～891nm；
[0011]所述YBF3膜的厚度为1238～1248nm；
[0012]所述第三ZNS膜的厚度为107～117nm。
[0013]优选的，所述高透过膜系在8～12μm波段的透过率＞97％。
[0014]本专利技术还提供了一种上述高透过率膜系的制备方法，包括以下步骤：
[0015]A)在砷化镓基底的一侧依次真空蒸镀第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜；
[0016]B)在砷化镓基底的另一侧依次真空蒸镀第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜，得到高透过率膜系。
[0017]优选的，在真空蒸镀之前，采用超声波或手擦对砷化镓基底表面进行清洁处理。
[0018]优选的，在真空蒸镀之前，将真空蒸镀机进行清洗，清洗方法如下：
[0019]将清洗后的砷化镓基底置于真空镀膜机的腔体内，机台腔体温度设定为145～155℃；
[0020]真空镀膜机真空度达到1
×
10
‑3Pa后，打开离子源进行清洗，清洗时间为6min；
[0021]所述离子源参数为阳极电压为220V，阳极电流为1.2～1.5A，发射级电流为1.3～1.5A。
[0022]优选的，步骤A)和步骤B)中，所述第一Ge膜采用电子束蒸发的方式进行蒸镀，其中电子束流Ge膜层沉积速率为0.4nm/s；
[0023]所述第一ZNS膜采用电阻加热方式进行蒸镀，ZnS膜层沉积速率为0.8nm/s；
[0024]所述第二Ge膜采用电子束蒸发的方式进行蒸镀，其中电子束流Ge膜层沉积速率为0.4nm/s；
[0025]所述第二ZNS膜采用电阻加热方式进行蒸镀，ZnS膜层沉积速率为0.8nm/s；
[0026]所述YBF3膜采用电阻加热方式进行蒸镀，YBF3膜层沉积速率为0.6nm/s；
[0027]所述第三ZNS膜采用电阻加热方式进行蒸镀，ZnS膜层沉积速率为0.8nm/s；
[0028]蒸镀过程中使用霍尔离子源辅助，离子源参数为阳极电压为130V，阳极电流为1A，发射级电流为1.5A。
[0029]本专利技术还提供了一种红外成像系统，包括上述高透过率膜系。
[0030]本专利技术还提供了一种CO2激光光学系统，包括上述高透过率膜系。
[0031]本专利技术还提供了一种FLIR系统，包括上述高透过率膜系。
[0032]与现有技术相比，本专利技术提供了一种8～12μm波段高透过率膜系，包括砷化镓基底以及在所述砷化镓基底两侧对称设置的红外增透膜系，所述红外增透膜膜系由内之外依次为第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜。本专利技术提供8～12μm波段高透过率膜系以砷化镓为基底在8～12μm波段透过率能达到99％以上，膜层的附着力及环境适应性满足光学薄膜国家军用标准GJB2485
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95规定的要求。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系的结构示意图；
[0034]图2为实施例1制备得到的高透过率膜系的透过率曲线图。
具体实施方式
[0035]本专利技术提供了一种8～12μm波段高透过率膜系，包括砷化镓基底以及在所述砷化镓基底两侧对称设置的红外增透膜系，所述红外增透膜膜系由内之外依次为第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜。
[0036]本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系包括砷化镓基底，所述砷化镓基底的厚度为0.9～1.5mm，优选为0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5，或0.9～1.5mm之间的任意值。本专利技术对所述砷化镓基底的来源并没有特殊限制，一般市售即可。
[0037]本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系还包括对称设置于所述砷化镓基底两侧的第一Ge膜，所述第一Ge膜的厚度为61.5～66.5nm，优选为61.5、62、63、64、65、66.5，或61.5～66.5nm之间的任意值；
[0038]本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系还包括设置于所述第一Ge膜表面的第一ZNS膜，所述第一ZNS膜的厚度341～351nm，优选为341、343、345、346、348、350、351，或341～351nm之间的任意值；
[0039]本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系还包括设置于所述第一ZNS膜表面的第二Ge膜，所述第二Ge膜的厚度为99～109nm，优选为99、100、102、104、105、107、109，或99～109nm之间的任意值；
[0040]本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系还包括设置于所述第二Ge膜表面的所述第二ZNS膜，所述第二ZNS膜的厚度为881～891nm，优选为881、883、885、886、887、889、890、891，或881～891nm之间的任意值；
[0041]本专利技术提供的8～12μm波段高透过率膜系还包括设置于第二ZNS膜表面的YBF3膜，所述YBF3膜的厚度为1238～1248nm，优选为1238、1240、1242、124本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种8～12μm波段高透过率膜系，其特征在于，包括砷化镓基底以及在所述砷化镓基底两侧对称设置的红外增透膜系，所述红外增透膜膜系由内之外依次为第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜。2.根据权利要求1所述的高透过率膜系，其特征在于，所述砷化镓基底的厚度为0.9～1.5mm；所述第一Ge膜的厚度为61.5～66.5nm；所述第一ZNS膜的厚度为341～351nm；所述第二Ge膜的厚度为99～109nm；所述第二ZNS膜的厚度为881～891nm；所述YBF3膜的厚度为1238～1248nm；所述第三ZNS膜的厚度为107～117nm。3.根据权利要求1所述的高透过率膜系，其特征在于，所述高透过膜系在8～12μm波段的透过率＞97％。4.一种如权利要求1～3任意一项所述的高透过率膜系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)在砷化镓基底的一侧依次真空蒸镀第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜；B)在砷化镓基底的另一侧依次真空蒸镀第一Ge膜、第一ZNS膜、第二Ge膜、第二ZNS膜、YBF3膜和第三ZNS膜，得到高透过率膜系。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在真空蒸镀之前，采用超声波或手擦对砷化镓基底表面进行清洁处理。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在真空蒸镀之前，将真空蒸镀机进行清洗，清洗方法如下：将清洗后...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁献波，刘梦佳，尹士平，
申请(专利权)人：安徽光智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：