[发明专利]红外薄膜器件及其制备方法

权利要求书

1.一种红外薄膜器件，其特征在于，包括：

惰性基底；

长波通膜系，沉积在所述惰性基底的一表面，所述长波通膜系为非等厚周期膜系，周期膜系的结构表达为x(0.8L₁(H₁ L₁)³H₁0.8L₁)³，其中，H₁为高折射率材料ZnS，L₁为低折射率材料Yb-B，Yb-B为YbF₃与Ca的混合薄膜材料，x为膜厚度为λ/4的倍数；以及

增透膜系，沉积在所述惰性基底的另一表面，基础膜系的结构为Sub|(H₂L₂)²M₂|Air进行设计，其中，H₂为高折射率材料Ge，L₂为中折射率材料ZnS，M₂为低折射率材Yb-B，Yb-B为YbF₃与Ca的混合薄膜材料，

所述长波通膜系、所述增透膜系与空气接触的表面面型和所述惰性基底的表面面型相近。

2.根据权利要求1所述的红外薄膜器件，其特征在于，所述长波通膜系中多个周期膜系的膜厚成等差数列或等比数列。

3.根据权利要求1所述的红外薄膜器件，其特征在于，所述长波通膜系中周期膜系的周期数为3～8。

4.根据权利要求1所述的红外薄膜器件，其特征在于，所述长波通膜系膜系的基本结构为Sub|1.4(0.8L₁(H₁ L₁)³H₁0.8L₁)³ 1.1(0.8L₁(H₁ L₁)³H₁0.8L₁)³0.9(0.8L₁(H₁ L₁)³H₁0.8L₁)³0.7(0.8L₁(H₁ L₁)³H₁0.8L₁)³|Air。

5.根据权利要求1所述的红外薄膜器件，其特征在于，所述惰性基底为ZnS基底、蓝宝石基底、Si基底、CaF₂基底中的任意一种。

6.一种红外薄膜器件的制备方法，其特征在于，包括：

获取红外薄膜器件的设计参数，根据所述设计参数确定长波通膜系的膜系结构；

检测惰性基底的两个表面的表面面型；

利用Stoney公式分别计算周期膜系中单层H₁和L₁的应力变化值，设置相应设计厚度的H₁薄膜应力和相应设计厚度的L₁薄膜应力数值成比例；

根据H₁薄膜应力和L₁薄膜应力数值，在所述惰性基底的一个表面上镀制所述长波通膜系的膜系结构；

测量所述长波通膜系的表面面型，并根据镀制膜系前所述惰性基底的表面面型计算增透膜的增透应力；

根据所述增透应力优化基础膜系，得到增透膜的膜系结构；

根据所述增透膜的膜系结构在所述惰性基底的另一个表面上镀制增透膜，得到权利要求1～5中任意一项所述的红外薄膜器件。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述惰性基底的一个表面上镀制所述长波通膜系的膜系结构，包括：

通过调整蒸发方式、蒸发速率、离子源辅助沉积能量大小、混合膜料Yb-B的配比，使得相应设计厚度的ZnS薄膜应力和相应设计厚度的Yb-B薄膜应力大小成比例。