[发明专利]一种红外长波高反膜、制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种红外长波高反膜、制备方法和应用，涉及红外光学薄膜技术领域，所述高反膜的膜系结构依次为：基底/金/硫化锌/锗/硫化锌/锗/空气，其膜系结构具体厚度为：基底/金为170～190nm/硫化锌为1155～1195nm/锗为642～682nm/硫化锌为1178～1218nm/锗为642～682nm/空气。本发明采用金膜加介质膜的堆叠，能够在红外8～12μm波段实现更高的反射率，平均反射率大于99.7％，且本发明膜系结构总厚度小于4μm，厚度更薄，降低了膜层应力，能够避免纯介质膜层过厚引起的脱膜风险，本发明在降低膜层厚度的同时兼顾膜层的高反射率。

技术领域

本发明涉及红外光学薄膜技术领域，具体涉及一种红外长波高反膜、制备方法和应用。

背景技术

红外高反膜作为光学薄膜应用于很多红外光学系统中，如红外激光系统、太阳能电池等，常规传统红外高反膜的镀制方法一般采用单一金属镀膜或纯介质镀膜，金属膜的反射率一般在98％左右，无法达到高反射的要求，而纯介质镀膜虽然能够达到99％以上的反射率，但是膜层过厚，一般均在十几甚至几十微米，过厚的膜层导致膜层内应力巨增，脱膜的风险也巨增。

现有专利如中国专利公开号为：CN206281994U，该专利的名称为“可见光近红外透射中长波红外反射的宽光谱分色片”，该专利在光学基片1的一侧依次制备匹配膜层2和诱导透射膜层3，宽光谱分色片的膜系结构为：基片1/匹配膜层2/诱导透射膜层3/空气，所述的匹配膜层2为高、低折射率材料交叠的多层介质膜层，其膜系结构为：当匹配膜层2的膜层数为奇数时，膜系为：a1Ha2La3H…an-1LanH；当匹配膜层2的膜层数为偶数时，膜系为：a1Ha2La3H…an-1HanL，其中：H代表光学厚度为λ0/4的高折射率材料膜层，所述的高折射率材料为Ta2O5、Nb2O5或TiO2；L代表光学厚度为λ0/4的低折射率材料膜层，所述的低折射率材料为SiO2；λ0为中心波长；a1，a2，a3，…，an-1，an代表匹配膜层2各膜层的光学厚度的系数，其值均为大于零的正数；n代表匹配膜层2的总层数，其值为6～12之间的整数。该专利在8～14μm波段反射率在88～94％之间，无法达到高反射。

现有技术的不足之处在于：如上述专利中，在红外8～12μm波段无法达到高反射的要求，现有技术无法在降低膜层厚度的同时兼顾膜层的高反射率。因此，本领域技术人员提供了一种红外长波高反膜、制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种红外长波高反膜、制备方法和应用，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种红外长波高反膜，所述高反膜的膜系结构依次为：基底/金/硫化锌/锗/硫化锌/锗/空气，其膜系结构具体厚度为：基底/金为170～190nm/硫化锌为1155～1195nm/锗为642～682nm/硫化锌为1178～1218nm/锗为642～682nm/空气。

本发明采用金膜加介质膜的堆叠，能够在红外8～12μm波段实现更高的反射率，平均反射率大于99.7％，能够达到高反射的要求，其膜系结构总厚度小于4μm，能够避免纯介质膜层过厚引起的脱膜风险。

作为上述技术方案的进一步描述：所述膜系结构具体厚度为：基底/金为180nm/硫化锌为1175nm/锗为662nm/硫化锌为1198nm/锗为662nm/空气。

作为上述技术方案的进一步描述：所述基底为铜、硅或钼中的任意一种。

作为上述技术方案的进一步描述：所述高反膜采用真空蒸发镀膜制得。

一种红外长波高反膜的制备方法，具体包括以下步骤：

S01：对基底材料进行清洗；

S02：将镀膜机真空抽至1.5*10^-3Pa以下压力，加热至150～180℃；