[发明专利]一种镀制激光高反膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种镀制激光高反膜的方法。

背景技术

目前，国际上报道的激光腔镜的最高反射率可以达到99.999％，是采用离子束溅射沉积技术制备的，运用这项技术可以很容易制备出反射率大于99.99％，损耗低于4.0×10-6的全介质反射膜，主要应用于激光陀螺和高功率激光腔镜的研制。但是高的反射率水平并不能直接反应反射镜抗激光损伤的强度，即激光高反射膜的损伤阀值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种镀制激光高反膜的方法,激光反射膜的抗损伤阀值和反射率大大提高。

本发明的一种镀制激光高反膜的方法，包括如下步骤：

步骤1、制作混合膜料H，其中混合膜料H选用混合材料TiO₂:Ta₂O₅和Ta₂O₅:ZrO₂中的一种；其中，TiO₂:Ta₂O₅的比例选为9:1、8:2或7:3；Ta₂O₅:ZrO₂的比例选为9:1、8:2或6:4；将SiO₂作为膜料L；

步骤2、对镀件进行镀膜，具体为：

0)、将镀件置于真空镀膜机的真空室上部，通过转轴与真空室上壁连接，并可绕转轴转动；离子源设置在镀件的下方，离子源的两侧分别设置环形坩埚和普通坩埚；其中环形坩埚中盛放膜料H，其形状为圆环形凹槽，采用电子枪A产生的电子束对其进行照射；环形坩埚可绕圆环形凹槽的中心轴转动；普通坩埚盛放膜料L，形状为圆形，采用电子枪B产生的电子束对其进行照射；采用膜厚控制仪监测镀件的膜层厚度；

1)、清理真空室，镀件采用超声波清洗；

2)、环形坩埚转速设定为0.5r/min；镀件转速设定为5r/min，对其进行烘烤；

3)、设定镀件的膜系结构，共33层，其中单数层镀制膜料H，双数层镀制膜料L；各膜层厚度均为光学厚度；其中，λ表示镀件镀制完成后的工作波长的中心波长；

4)、开始对真空室抽真空，当真空度到达6.0×10^-3Pa后，镀件转速调整到12r/min，离子源的充氧气值为6.0sccm；真空度降至1.0×10^-2pa时，离子源的离子束流调节到70mA；

5)、电子枪B的光斑调成圆形光斑，开始蒸镀普通坩埚中的“H”膜料，蒸镀过程采用膜层控制仪实时监控膜层厚度，当膜层厚度到达光学厚度时时，停止蒸镀，此时第1层蒸镀完成；然后，将电子枪A调成“一”字型光斑，并使光斑照射在环形凹槽的膜料L上，同时保证光斑处于环形坩埚的圆形的一条直径上，然后开始蒸镀环形坩埚中的膜料L，蒸镀过程监控膜层厚度，当膜层到达光学厚度时，停止蒸镀，此时第2层蒸镀完成；如此反复以上过程，直至第33层蒸镀完成；

6)、蒸镀完成后，将真空室降到室温后，取出镀件，并对镀件进行烘烤，烘烤温度为300℃，保持8-10h后，室温取出。

述真空镀膜机选用ZZS900型镀膜机。

所述膜厚监测仪型号为INFICON公司的SQC310薄膜镀层控制仪。

较佳的，蒸发速率设置为：膜料H为0.5nm/s，膜料L为0.35nm/s。

较佳的，步骤2)中对镀件(3)的烘烤温度设定为300℃，烘烤时间设定为40min。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明按一定比例混合几种常用高折射率单质薄膜材料，采用混合膜料镀制激光反射膜，使激光反射膜的抗损伤阀值和反射率大大提高。

(2)以该系列混合膜料作为高折射率材料，SiO2作为低折射率膜料镀制的激光反射膜，可使损伤阀值提高15％，吸收减小，机械强度增大，波长无飘移现象。

附图说明

图1为混合膜料折射率色散曲线。

图2为波长1064nm激光反射膜的透过率。

图3为波长632.8nm激光反射膜的透过率。

图4为镀制工艺中工作单元位置关系。

其中，1-真空室，2-转轴，3-镀件，4-膜厚控制仪，5-离子源，6-环形坩埚，7-普通坩埚，8-电子枪A，9-电子枪B，10-氧气口。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。