[发明专利]一种大角度入射红外硬质保护薄膜光学窗口

权利要求书

1.一种大角度入射红外硬质保护薄膜光学窗口，其特征在于，包括：基底，基底一面形成有大角度入射红外硬质保护薄膜Film A，膜系结构为Sub/(H L)^m M/Air，参考波长为λ₁，m为2~10，λ₁为1000nm~5000nm；基底另一面形成有大角度入射红外减反射薄膜Film B，膜系结构为Sub/(H L)^n/Air，参考波长为λ₂，n为2~10，λ₂为1000nm~5000nm；其中，大角度指入射角在0°~70°，H为高折射率薄膜材料，L为低折射率薄膜材料，M为硬质保护薄膜最外层薄膜材料；

所述基底选择Si基底，高折射率薄膜材料选择氧化硅薄膜，低折射率薄膜材料选择氧化硅薄膜，硬质保护薄膜最外层薄膜材料为Si₃N₄；

Film A膜系结构为：Sub/ 0.06H 0.04L 1.09H 0.04L 0.06H 0.04L 0.19M /Air，总膜层厚度为1.37μm；

Film B膜系结构为：Sub/ 0.06H 0.04L 1.00H 0.04L 0.06H 1.39L/Air，总膜层厚度为1.48μm。

2.一种大角度入射红外硬质保护薄膜光学窗口的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定基底、硬质保护薄膜最外层薄膜材料和高、低折射率薄膜材料；

S2：确定高低折射率薄膜材料和高硬度保护薄膜材料的光学常数；

S3：确定大角度入射红外减反射硬质保护薄膜和大角度入射红外减反射薄膜的基本膜系结构；根据光学窗口的技术指标参数，优化膜系结构，获得最终的大角度入射红外硬质保护薄膜和大角度入射红外减反射薄膜膜系结构；

S4：将红外硬质保护薄膜、红外减反射薄膜和基底相结合，获得大角度入射红外硬质保护薄膜窗口；

所述步骤S1中，选择Si基底，选择SiO_x-1为高折射率薄膜材料H，SiO_x-2为低折射率薄膜材料L，Si₃N₄为硬质保护薄膜最外层薄膜材料M；

所述步骤S3中，采用离子束溅射沉积技术，选择Si靶作为溅射靶材，通过改变不同氧气流量，分别制备具有不同折射率的SiO_x-1薄膜和SiO_x-2薄膜；

所述步骤S3中，采用离子束溅射沉积技术，选择Si靶作为溅射靶材，真空室中通入氮气，制备Si₃N₄薄膜，硬度达到20Gpa；

所述光学窗口工作角度为0°-70°，红外波段范围为3700nm-4800nm；

所述步骤S3中，红外减反射硬质保护薄膜Film A的基本膜系结构为Sub/(H L)^3 M /Air，参考波长为4000nm，H为SiO_x-1薄膜，L为SiO_x-2薄膜，M为Si₃N₄薄膜，优化后的膜系结构为：Sub/ 0.06H 0.04L 1.09H 0.04L 0.06H 0.04L 0.19M /Air，总膜层厚度为1.37μm；

所述步骤S3中，红外减反射薄膜Film B的基本膜系结构为Sub/(H L)^3 /Air，参考波长为4000nm，H为SiO_x-1薄膜，L为SiO_x-2薄膜，优化后的膜系结构为：Sub/ 0.06H 0.04L1.00H 0.04L 0.06H 1.39L/Air，总膜层厚度为1.48μm。