可见区、1.06μm和8-12μm三波段高效减反射膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可见区、１．０６μｍ和８－１２μｍ三波段高效减反射膜，膜系由高折射率基板上的低折射率氟化物膜和高折射率硫化物膜的交替多层膜组成。通过选取各层膜的厚度，就可实现可见区、１．０６μｍ和８－１２μｍ三波段高效减反射膜。可见区０．４４－０．６８μｍ、１．０６μｍ和８－１２μｍ各波段的平均反射率由未镀膜时的约２０％，１７％和１４％分别降低到０．３０％，０．０４％和０．６２％，从而为多模制导提供了一个有效的器件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高效减反射膜，尤其涉及一种可见区、1.06Wn和8-12陶三 波段高效减反射膜，属高效减反射膜制造领域。
技术介绍
减反射膜是光学薄膜中应用最广的一种膜系。从紫外到红外、从常用玻璃 和塑料基板到各种晶体、从物理气相淀积到化学气相淀积、从单层膜到多层膜、 从单入射角到多入射角、从单波长到宽带和超宽带都巳开展了深入的研究，其中 极大部分巳趋成熟，并巳能满足实用要求。但是涉及本技术的既在可见区 和远红外区同时实现宽带减反射，又要保证激光波长1. 06Mm高效减反射的膜系 急需解决。由于波长宽度从可见区一直跨越到远红外，故给选材和设计都造成 了极大的困难。光学薄膜设计和制备技术的不断提高，目前制造用于可见光区带宽B=X max/ A min =1. 7的常规减反射膜特性巳可以非常接近甚至完全达到理论设计值。 但是，由于规整的常规减反射膜一般由四分之一波长层和半波层组成，这在过 去因其易于膜厚控制而成为优点，今天随着膜厚控制技术的进步，这种规整膜 系已因膜厚控制精度降低而变成了缺点；其次，规整膜系常用3-4种材料，要 找到折射率稳定的又能适用于不同基板的特定折射率的材料无疑还是有一定难 度的；最后，这种规整膜系用于一些特殊的减反射膜设计极其困难。由于涉及可见和远红外两个波长跨度极大的光谱区，基板常选择ZnS。 ZnS 是一种高折射率的半导体材料，它在可见区0. 633to处的折射率为2. 6,可以算出其一个表面的反射率为19.7%;在1.06Wn处的折射率为2.4，其表面反射率 为17. 0%;而在红外lOto处的折射率为2. 2，表面反射率为14. 1%。当光线通过 几个如此大的反射表面后，不仅大大降低了透过的光能量，使像的亮度非常低; 而且表面反射光在光学系统中来回反射而变成杂散光，导致像的对比度也非常 低，因此必须提供一个高效的减反射膜。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述问题，提供一种高折射率基板上的可见 区、1. 06to和8-12to三波段高效减反射膜。如图1所示，减反射膜被淀积在高折射率的半导体ZnS基板上，薄膜材料 选用ZnS和YbF3，这两种材料在机械性能上能互相匹配，在光学性能上能保证可 见区、L06Mm和8-12Mm三个波段上透明，且有足够的折射率差。采用的初始膜 系设计可表示成如下形式ZnSl (LH)7L lAir，其中L表示低折射率的YbF3薄 膜，H表示高折射率的ZnS薄膜，中心波长为600nm,通过优化，得到各层膜的厚 度列于表l。低、高两种折射率材料按表l列出的光学厚度依次淀积在基板上， 就能实现高效的三波段减反射性能。表1.三波段高效减反射膜各层膜的四分之一波长光学厚度(QWOT)<table>table see original document page 4</column></row><table>从表l可以看出，ZnS基板和ZnS薄膜的折射率不同，这是因为蒸发薄膜的 聚集密度较大块材料低的缘故；其次，各膜层厚度为非规整厚度，且YbF3膜的厚度明显大于ZnS膜的厚度。上述设计在可见区0. 44-0. 68Rn的平均残余反射率为0. 30%，而在激光波长 1. 06Mm的残余反射率为0. 04%，图2表示这两个波段的反射光谱曲线。由于可见 区0. 44-0. 68Wii与远红外8-12to在波长标尺上相隔太大，很难将其表示在一个 光谱图上，故将远红外大气窗口8-12Mm的反射光谱曲线示于图3，在这个波段 上，残余反射率为0. 62%。相比未镀膜的ZnS基板表面，镀膜后三个波段的反射 率均显著降低。技术方案可见区、L06Wn和8-12Hm三波段高效减反射膜，它包括基底1， 位于基板1上的多层低折射率氟化物膜和多层高折射率硫化物膜交替叠加构成。本技术与
技术介绍
相比， 一是采用两种材料设计了高折射率基板上的 可见区、1.06to和8-12Mm三波段高效减反射膜。设计表明，在膜系总光学厚度 和材料折射率给定的条件下，对垂直入射的减反射膜，多种材料的膜系结构并 不比两种材料更具优越性；二是采用两种薄膜材料，只要适当选择初始结构， 通过软件优化，虽然各层膜层厚度是非规整的，但更能获得高效的三波长减反 射性能。附图说明图1为可见区、1.06Mm和8-12Mm三波段高效减反射膜的示意图。图2为本技术在空气中0°入射角下可见区和1.06to的反射光谱曲线。图3为本技术在空气中0°入射角下红外区8-12Mm的反射光谱曲线。 上图中基底1、低折射率的YbF3膜2、高折射率的ZnS膜3、入射媒质4。具体实施方式实施例1:参照附图1 3。可见区、1.06Wn和8-12to三波段高效减反射膜， 它包括基底l，所述的基底l为ZnS，它是一种可见区、1.06Mm和8-12陶透明 的材料，入射媒质4为空气。位于基板1上的多层低折射率氟化物膜2和多层高折射率硫化物膜3交替叠加构成一一低折射率氟化物膜2之间置有高折射率 硫化物膜3，两边最外面分别是基底1和空气4。所述的低折射率的氟化物膜2 为YbF3(2)、高折射率的硫化物膜3为ZnS(3)，通过选取各层膜的厚度，就可 实现可见区、1.06Mm和8-12Mm三波段高效减反射膜。当光线在空气中以O。角 度入射时，可以在可见区、1.06Mm和8-12Mm三个波段同时实现高透射，可见区 0.44-0. 68Wn、 1. 06Wn和8_12陶各波段的平均反射率由未镀膜时的约20%, 17% 和14%分别降低到0. 30%， 0. 04%和0. 62%，从而为多模制导提供了一个有效器件。 如图1所示， 一种可见区、1. 06to和8-12Mm三波段高效减反射膜，其特征 在于膜系由半导体高折射率基板上的低折射率氟化物膜和高折射率硫化物膜的 交替多层膜组成。基底1为ZnS，它是一种可见区、1. 06Mm和8-12Wn透明的材 料。低折射率的氟化物膜为YbF3 2，高折射率的硫化物膜为ZnS 3。入射媒质4 为空气。在ZnS基板上依次镀上YbF3和ZnS膜，控制各层膜的厚度，当镀完15层 膜后，即可实现本技术的可见区、1. 06Mm和8-12Mm三波段高效减反射膜， 当光线在空气中以O。角度入射时，可以在可见区、1.06Mm和8-12Wn三个波段 同时实现高透射，可见区0. 44-0. 68陶、1.06陶和8-12Mm各波段的平均反射率由未 镀膜时的约20%, 17%和14%分别降低到0. 30%， 0. 04%和0. 62%，从而为多模制导 提供了一个有效器件。需要理解到的是上述实施例虽然对本技术作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本技术设计思路的简单文字描述，而不是对本 技术设计思路的限制，任何不超出本技术设计思路的组合、增加或修 改，均落入本技术的保护范围内。权利要求1、一种可见区、1.06μm和8-12μm三波段高效减反射膜，它包括基底，其特征是位于基板上的多层低折射率氟化物膜和多层高折射率硫化物膜交替叠加构成。2、 根据权利要求l所述的可见区、1.06Mm和8-12Mm三波段高效减反射膜， 其特征是所述的低折射率的氟化物膜为Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见区、１．０６μｍ和８－１２μｍ三波段高效减反射膜，它包括基底，其特征是：位于基板上的多层低折射率氟化物膜和多层高折射率硫化物膜交替叠加构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾培夫，艾曼灵，张梅骄，陈海星，金波，
申请(专利权)人：杭州科汀光学技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]