[发明专利]一种宽带增透膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种宽带增透膜及其制备方法，该增透膜包括基底层，所述基底层上由内向外依次包括第一层Cu膜层和第二层MgF₂膜层，其物理厚度依次为2.0‑3.5nm和70.0‑80.0nm。本发明通过引入金属层来降低整个膜层厚度，减少膜层数，提高制备的生产效率；并且改善增透膜的光谱特性，使光谱波纹减少，从而提高薄膜的重复性和稳定性。

技术领域

本公开涉及光学薄膜制备技术领域，尤其涉及一种宽带增透膜及其制备方法。

背景技术

在光学元件中，元件表面的反射作用会产生光能损失，为了减少元件表面的反射损失，必须在光学元件表面镀制增透膜，使光学元件的反射损失尽可能的少，光学元件中的增透膜是必不可少的。随着科技的进步，对光学元件表面的增透膜的要求也就越来越高，不仅仅透过率要求越来越高，透过带的带宽要求也越来越高。

传统增透膜采用高低折射率介质材料交替镀制在玻璃表面实现增透效果，该方法在可见光到近红外波段（380nm-1200nm）广泛应用。但该波段可选的高低折射率是有限的。如低折射率通常有SiO₂(1.46@550nm)和MgF₂(1.38@550nm)，折射率介于1.3和1.5之间。高折射率通常有H₄(2.0@550nm)，TiO₂( 2.25@550nm)等，折射率介于1.9和3之间。有限的折射率，使得某些增透膜光谱特性的设计极限受到限制。例如对于宽带增透膜，增透膜带宽越大，所需要的薄膜层数就越多，制备时对设备的要求就更高，制备出的光谱稳定性和重复性也越差，生产效率也会越低。

因此，采用更少的膜层来制备宽带增透膜，对于实际生产具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种宽带增透膜及其制备方法，通过引入金属层来降低整个膜层厚度，减少膜层数，提高制备的生产效率；并且改善增透膜的光谱特性，使光谱波纹减少，从而提高薄膜的重复性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种宽带增透膜，包括基底层，所述基底层上由内向外依次包括第一层Cu膜层、第二层MgF₂膜层。

进一步地，所述第一层Cu膜层、第二层MgF₂膜层的物理厚度依次为2.0-3.5nm、70.0-80.0nm。

进一步地，所述第一层Cu膜层、第二层MgF₂膜层的物理厚度依次为2.0nm、74.0nm。

进一步地，所述第一层Cu膜层在增透带宽范围内的折射率小于1.3。

进一步地，所述基底层为K9玻璃或BK7玻璃。

本发明还提供一种上述的宽带增透膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、在真空室中对玻璃基板加热至120℃，恒温50分钟；

S2、在真空度4.0×10^-4Pa以下对基底层进行清洗；

S3、以电子束加热蒸发膜料Cu，电子枪束流50-150mA，控制蒸发速率在0.1±0.02nm/s；

S4、以电子束加热蒸发膜料MgF₂，电子枪束流50mA，控制蒸发速率在0.5±0.02nm/s。

进一步地，S2中，采用考夫曼离子源清洁基底层，其中，离子源的参数如下：离子束流100Ma，阳极电压70V，屏极电压300V，加速电压200V，中和极电流15A，充Ar气13Sccm，清洗时长600s。

进一步地，S3中，先将真空室抽真空5-8min以排除杂气，再以电子束加热蒸发膜料Cu。