[实用新型]红外多层增透膜的光学镜头

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种红外多层增透膜的光学镜头。

背景技术

目前，红外探测和成像技术广泛应用于物体的红外辐射，为了提高检测灵敏度，作为主要工作部件的镜头和窗口材料，对其透射性能和稳定性能的要求也越来越高，因而红外光学镜头薄膜的性能得到了广泛的重视。常用的红外光学元件材料有硅(Si)、锗(Ge)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、砷化镓(GaAs)等等，其中Ge由于成本最低而得到较多应用。但与此同时Ge具有折射率高、表面反射损失大以及表面易划伤等特点，因此必须镀制高性能红外增透膜，膜层强度差一直是一个难题，其原因是膜层材料结构疏松、易吸潮。特别是8～12μm波段兼容范围内能用来增透的材料少，如硒化锌(ZnSe)、氟化锶(SrF₂)、氟化钡(BaF₂)、氟化钙(CaF₂)等，这些膜料本身结构松软，镀出的膜层强度差，SrF₂、BaF₂、CaF₂等还易吸潮。有采用氟化钍(ThF₄)作为低折射率膜料的，但ThF₄具有放射性和一定的毒性，许多国家已禁止使用。

实用新型内容

为了解决上述传统光学镜头由于红外薄膜质量不佳而存在的问题和缺陷，本实用新型提供了一种红外多层增透膜的光学镜头，在光学镜头基材上布置有多层增透膜，其特征在于，上述多层增透膜为中折射率的ZnS、高折射率的Ge、低折射率的YF₃三种薄膜材料沉积后形成的5层增透膜，并且邻近膜层间的折射率不同。

上述多层增透膜在光学镜头基材上依次沉积的是ZnS、Ge、ZnS、YF₃、ZnS，5层增透膜。

上述第一层ZnS增透膜的物理厚度为3588埃，上述第二层Ge增透膜的物理厚度为1259埃，上述第三层ZnS增透膜的物理厚度为5300埃，上述第四层YF₃增透膜的物理厚度为12039埃，上述第五层ZnS增透膜的物理厚度为1207埃。

相较于传统的红外薄膜光学镜头，本实用新型提供了一种红外多层增透膜的光学镜头，镀制有ZnS、Ge、YF₃三种薄膜材料沉积后形成的多层增透膜，该多层增透膜与镜头基材的结合牢固，并且膜层聚集密度大，有效避免了脱膜现象发生，在8～12μm波段使红外镜头的平均透过率大于99％。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施例的红外多层增透膜的光学镜头的薄膜布置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本实用新型的详细说明中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

参照图1，为本实用新型一具体实施例的红外多层增透膜的光学镜头的薄膜布置结构示意图。由于一般红外光学镜头两个表面的薄膜是相同的，本说明书在此仅阐述光学镜头一个表面的薄膜。

在图1中，600为红外光学镜头镜片，其材料为Ge；100为一层中折射率的ZnS增透膜；200为一层高折射率的Ge增透膜；300为一层中折射率的ZnS增透膜；400为一层低折射率的YF₃增透膜；500为一层中折射率的ZnS增透膜。上述5层增透膜如图所示，依次沉积；并且折射率分别可以做到ZnS：2.3，Ge：4，YF₃：1.4。当然，实际制备时，依据不同的镀膜工艺条件，材料的折射率会有相应的变化，但红外材料的折射率变化总体来说不是很大。

在上述红外多层增透膜的光学镜头的实际制备过程中，需满足以下条件：烘烤温度为160摄氏度，烘烤时间60分钟，真空度为1.0E^-3pa，公转电压80V。离子源束流为30mA，ZnS的蒸发速率8埃/秒，Ge的蒸发速率5埃/秒，YF₃的蒸发速率7埃/秒。