[实用新型]一种紫外可见红外高效反射的银基薄膜结构

说明书

本专利公开了一种紫外可见红外高效反射的银基薄膜结构。该银基薄膜结构采用银反射膜加上长波通的介质反射膜构成膜系主体，功能设计上，银膜高效反射可见红外波段，长波通介质反射膜反射紫外波段，同时作为银膜保护层。所述镀膜方法为采用常温蒸镀技术与原子层沉积技术的结合，常温蒸镀技术保持银膜光学性能，原子层沉积技术镀制无针孔致密膜，对银膜形成有效保护。本专利的优点在于实现了紫外可见红外高效反射、提高了银膜的耐环境特性、可有效保持镜面面形和光洁度，适用于高端光学仪器和遥感载荷的光学系统的多波段高效传递。

技术领域

本专利属于光学薄膜的技术领域，具体涉及一种紫外可见红外高效反射的银基薄膜结构。

背景技术

为了消除光学仪器中的色差影响，光学仪器常常采用反射式的光路结构，其中涉及的光学元件需要镀制反射膜。在多波段通用反射镜的镀膜，金属反射膜是最常见的，其中最常见的金属为铝、银、金。已知金膜只能高效反射红外波段的光，铝膜能反射紫外到红外波段的光，但平均反射率只有0.9左右，在追求极致能量效率的光学系统中并不可取，这极大限制了其在高端光学仪器的应用。银膜作为反射镜的镀膜选择，在可见至红外波段具有0.97以上的反射率，是可见红外波段理想的金属反射镜镀膜选择。

不带保护膜的裸银膜在近紫外350～400nm波段反射率大于0.9。然而，实际应用中，银膜反射镜都需要镀制介质保护膜以防止银膜产生划伤、腐蚀、氧化和硫化等物理化学损伤，而银膜与介质保护膜的界面在350～400nm波段存在强的表面等离子体吸收，这导致实际应用的银膜反射镜在该波段区域只有不到0.8的反射率，再加上银膜本身在小于350nm波段的反射率极低，因此，常规银反射镜在紫外几乎不能作为反射镜使用。针对紫外波段的反射元件镀膜一般只能采用铝反射膜，而这会导致光学系统在可见近红外的能量效率不高。

随着先进光学仪器对紫外可见红外全波段探测以及对光学能量效率提升的极致追求，铝反射镜已经逐渐不能满足先进光学仪器研制的需求，寻找新的反射镜膜系结构以及镀膜方法以满足光学仪器的光学全波段能量高效传递需求已成为未来反射镜镀膜的发展方向之一。

发明内容

本专利的目的是克服现有金属反射镜膜系结构及镀膜技术中不能实现紫外可见红外全波段高效反射的不足，提供一种紫外可见红外高效反射的银基薄膜结构。

本专利提出的技术方案是：

采用银反射膜加上长波通的介质反射膜构成膜系主体，其功能设计上，银膜高效反射可见红外波段，长波通介质反射膜反射紫外波段，同时作为银膜保护层；

膜系结构设计为：反射镜镜体1之上依次镀制粘合层一2、银膜3、粘合层二4、匹配层膜堆一5、介质反射膜堆6及匹配层膜堆二7；

所述反射镜镜体1为玻璃、熔石英、铝、钛、表面改性碳化硅或铍镜；

所述粘合层一2为Al₂O₃、Ni、Cr、NiCr合金、NiCrN合金的单一膜层或多层复合膜，膜层厚度10～50nm；

所述银膜3的厚度为100～300nm；

所述粘合层二4为Al₂O₃，厚度为5～30nm；

所述匹配层膜堆一5为低折射率膜SiO₂和高折射率膜HfO₂的叠层，优选2层结构LH或4层结构LHLH，L为SiO₂，H为HfO₂；