[发明专利]一种超宽波段截止长波通滤光膜及其制造方法

权利要求书

1.一种超宽波段截止长波通滤光膜，其特征在于，它包括基片，该基片为光学元件，其正反两面分别镀制有过渡粘接层，在该过渡粘接层上交替镀有若干层不同中心波长的长波通滤光膜，构成两个长波通滤光膜系：一个为基片正面长波通滤光膜系，另一个为基片反面长波通滤光模系，该两个长波通滤光膜系均由高折射率层和低折射率层组成；高折射率层由高折射率材料镀制而成，低折射率层由低折射率材料镀制而成。

2.根据权利要求1所述的超宽波段截止长波通滤光膜，其特征在于，基片（1）材料主要选自于有色玻璃或红外晶体；过渡粘接层材料为SiO₂、或SiO、或Al₂O₃，高折射率材料为TiO₂、或Ta₂O₅，低折射率材料为SiO₂ 。

3.根据权利要求1所述的超宽波段截止长波通滤光膜，其特征在于，两个长波通滤光膜系的截止波段完全串接，且有10～50nm的截止重叠区；其中，中心波长较小的长波通滤光膜的短波截止点小于光学元件的本征吸收截止上限。

4.根据权利要求1所述的超宽波段截止长波通滤光膜，其特征在于，长波通滤光膜最终成膜后的光学元件具有从400-1400nm波段深度截止且1500-1700nm波段透过率不低于92%的光学特性。

5.一种权利要求1所述超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，制造步骤包括：基片清洗，基片表面等离子体刻蚀处理，过渡粘接层镀制，高折射率层镀制，低折射率层镀制，镀膜完成后的处理；所述高折射率层镀制和低折射率层镀制是用基于监控片更换策略的间接光学膜厚实时监控方法在基片正反两面分别镀制不同中心波长的长波通滤光膜，构成两个长波通滤光膜系，一个为基片正面长波通滤光膜系，另一个为基片反面长波通滤光膜系。

6.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，所述的基片清洗是：将双面抛光后的平面镜片首先用抛光液粗略擦一遍，再用无水混合有机溶液清洗，然后用哈气法检查是否符合规定的光洁度标准，合格后放入镀膜机蒸发室中，最后抽真空并加热镜片。

7.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，所述的基片表面等离子体刻蚀处理是：当基片清洗完后在镀膜机蒸发室中本底真空达到时，即开启离子源对基片表面进行离子轰击；所述离子轰击的工作气体为纯氩气（4N），其工艺参数包括：偏压100～220V，放电电流30～60A，持续时间3～8分钟；刻蚀厚度30～100nm。

8.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，离子轰击的工艺参数是针对不同基片材料选定：

a、当基片为有色玻璃时：偏压150～220V，放电电流30～60A，持续时间3～8分钟，刻蚀厚度30～100nm，充入辅助氧气流量3～10sccm；

b、当基片为红外晶体时：偏压100～150V，放电电流30～50A，持续时间3～5分钟，刻蚀厚度30～80nm。

9.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，所述的过渡粘接层镀制是：选用SiO₂，或SiO，或Al₂O₃，采用电子束蒸发与离子辅助沉积；膜厚监控方式为晶振膜厚监控，沉积速率为0.2-0.7nm/s，氧气流量为0-5sccm；离子辅助沉积偏压为110-150V，放电电流为30-60A。

10.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，高折射率层镀制采用的电子束蒸发，沉积速率为0.2-0.5nm/s，氧气流量为5-20sccm，离子辅助沉积参数为：偏压120-160V，放电电流30-60A。

11.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，所述的低折射率层镀制采用电子束蒸发，其速率为0.3-0.7nm/s，氧气流量为0-5sccm，离子辅助沉积参数为：偏压120-150V，放电电流30-60A。

12.根据权利要求5所述的超宽波段截止长波通滤光膜的制造方法，其特征在于，基片正面长波通滤光膜系和基片反面长波通滤光膜系均由高折射率材料和低折射率材料交替镀制而成，在镀制时的沉积过程中采用基于监控片更换策略的间接光学膜厚监控法实时监控并进行停镀点判据：首先，将基片正面长波通滤光膜系和基片反面长波通滤光膜系转换成各自监控片膜系，然后通过优化选定监控波长，使得各膜层停镀点过正控制量在反馈信号光变化最大幅度的2.0%～10%范围内，且至少出现一个极值，同时，针对不同过正控制量进行监控片更换策略的全局沉积仿真，获取评价函数最小的一种即为最优监控片更换策略。