[发明专利]一种ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜及镀制方法

说明书

本发明涉及红外光学镀膜技术领域，提供一种ZnSe基底10.3‑10.9μm高强减反膜，膜系结构为G/100L1010H901L10H933L10H/A；本申请还提供了一种ZnSe基底10.3‑10.9μm高强减反膜的镀制方法，采用APS离子源高能量辅助和基底加热镀膜的方式。本申请的有益效果为：ZnSe基底两面镀制本申请的高强减反射膜后，10.3μm～10.9μm平均透过率达到99％以上；并且满足JB/T 8226.1‑1999光学零件镀膜标准中对抗磨强度、恒定湿热、低温、盐雾环境试验的要求。

技术领域

本发明涉及红外光学镀膜技术领域，特别涉及一种ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜，还涉及一种ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜的镀制方法。

背景技术

随着军用红外技术的发展，红外光学系统的应用越来越多，而红外系统中不可或缺的光学元件如机载、舰载及坦克红外成像系统中的前置窗口或整流罩的需求也大幅增加。硒化锌材料是一种黄色透明的多晶材料，结晶颗粒大小约为70μm，透光范围0.5～15μm，在杂质吸收，散射损失极低。由于对10.6μm波长光的吸收很小，因此成为制作高功率激光器系统中光学器件的首选材料。此外在其整个透光波段内，也是在不同光学系统中所普遍使用的材料。硒化锌材料对热冲击具有很高的承受能力，使它成为高功率激光器系统中的最佳光学材料，广泛应用于激光、医学、天文学和红外夜视等领域中。由于硒化锌材料折射率较大，而且材质较软易产生划痕。所以需要在其表面镀制高强减反射膜来获得较高的透过率，并对基底进行一定保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜，在ZnSe基底的正面镀制正面膜系，在ZnSe基底的反面镀制与正面膜系相同的反面膜系，所述正面膜系结构为：

G/100L1010H901L10H933L10H/A；

所述反面膜系结构为：

G/100L1010H901L10H933L10H/A；

其中：G：ZnSe；H：ZnS；L：YbF3；A：空气；

膜层前的数字为该膜层的物理厚度，单位nm。

本申请通过添加薄层ZnS隔离层，将厚层YbF₃分开成相对较薄的两层镀制，减少YbF₃层由于厚度产生膜裂的问题。通过首层镀制YbF₃，防止ZnS和ZnSe发生反应，造成膜层失配的问题。

本发明还提供了一种ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜的镀制方法，用于制备上述的ZnSe基底10.3-10.9μm高强减反膜，采用APS离子源高能量辅助和基底加热镀膜的方式，在ZnSe基底上依次镀制100nm厚度YbF3层、1010nm厚度ZnS层、901nm厚度YbF3层、10nm厚度ZnS层、933nm厚度YbF3层、10nm厚度ZnS层。

优选的，APS离子源辅助能量控制参数为：偏转电压VB100～120v，放电电流ID45～55mA，工艺过程中控制温度为18℃～26℃，相对湿度为30％～70％，洁净度万级。采用APS离子源辅助镀膜，可以提高膜层的致密性和牢固度、抗磨强度。辅助能量控制在：偏转电压VB(v)100～120，放电电流ID(mA)45～55。能量过大，容易破坏膜层。能量过小，辅助作用减少，起不到应有作用。

环境要求：环境温度、湿度的变化会导致ZnSe基底发生变化，洁净度差会导致零件表面疵病等级下降。

优选的，基底加热温度为150℃。在此温度下镀制，得到的膜厚的强度、稳定性相对较好，改善了镀制膜层的应力特性，减少产生膜裂、脱膜等问题。