本公開涉及紅外鍍膜，更具體地涉及一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法以及制備方法。

背景技術(shù)：

1、在紅外測溫儀器和熱成像儀里面需要用到中遠(yuǎn)紅外的濾光鏡片，紅外測溫儀和熱成像儀一般工作波段在2-13μm范圍，而鍺剛好在中遠(yuǎn)紅外具有很好的透光性，且在可見光波段是不透的，由于鍺本身的很高，折射率略大于4(無量綱)，反射率可達(dá)36％，材料本身也存在一定對光的吸收，導(dǎo)致在特定波段的透光率不足，透光率不到47％，極大的限制了其在一些高精度光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用，尤其在2-13μm中遠(yuǎn)紅外超寬波段上的應(yīng)用。

2、如何在鍺基底上鍍制一種可靠的光學(xué)薄膜來提升2-13μm波段的透光率、如何設(shè)計(jì)膜系與膜層制備成為光學(xué)薄膜領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于背景技術(shù)中存在的問題，本公開的一目的在于提供一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法以及制備方法，其能夠使得設(shè)計(jì)和制備得到的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外波段的透過率符合要求。

2、本公開的另一目的在于提供一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法以及制備方法，其使得膜系結(jié)構(gòu)能夠提高防潮耐腐蝕性。

3、由此，一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法包括步驟：sa，選定6.5μm作為光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)1/4波長膜厚的參考波長，使用膜堆公式：sub/0.04l/0.3h/0.1l/0.3h/0.2l/0.2h/0.3l/0.1h/0.5l/0.03m/0.2l/0.2m/0.15l/0.6m/0.02q/air，其中，sub為鍺基底，air代表空氣，h代表1/4波長膜厚的高折射率材料ge(鍺)，l代表1/4波長膜厚的低折射率材料zns(硫化鋅)，m代表1/4波長膜厚的中間折射率材料yf3(氟化釔)，q代表1/4波長膜厚的膜層最外層材料y2o3(氧化釔)；sb，通過設(shè)計(jì)軟件對膜層膜厚進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化，得到最佳的膜層的膜厚，優(yōu)化后的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外波段的透過率符合要求；sc，將優(yōu)化后的膜層的膜厚輸入至鍍膜機(jī)的控制電腦中。

4、一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法包括步驟：s1，鍍前針對作為鏡片的鍺基底的陪鍍片和產(chǎn)品進(jìn)行清潔及ge、zns、yf3、y2o3四種膜料準(zhǔn)備工作；s2，膜系工藝參數(shù)配置，膜系工藝參數(shù)配置包括最佳的膜層的膜厚、膜料的蒸鍍模式、膜料的沉積速率、離子源輔助沉積的使用，膜系工藝參數(shù)中的膜層的厚度基于前述的存儲在鍍膜機(jī)的控制電腦中的最佳的膜層的膜厚；s3，清潔處理好的鏡片放入工裝夾具，放好鏡片的工裝夾具掛入鍍膜機(jī)的腔體內(nèi)，抽真空烘烤以及膜料預(yù)熔放氣除雜與恒溫；s4，離子源清洗鏡片；s5，膜層鍍制及監(jiān)控，依照步驟s2的膜系參數(shù)工藝配置針對鏡片的第一面進(jìn)行膜層的鍍制；s6，鍍后恒溫保持；s7，降溫取件；s8，重復(fù)步驟s1至步驟s7，針對鏡片的第二面進(jìn)行膜層鍍制。

5、本公開的有益效果如下。

6、在根據(jù)本公開的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法以及制備方法中，通過采用ge、zns、yf3、y2o3四種膜料、ge、zns作為高低折射率材料、yf3作為中間折率材料、與鍺基底結(jié)合選用zns做作為打底層材料、最外層使用yf3與y2o3加固結(jié)合的方式形成最外層保護(hù)層、zns和ge形成交替的第一層至第八層、zns和yf3形成交替的第九層至第十四層，能夠使得設(shè)計(jì)得到的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外波段的透過率符合要求。

7、在根據(jù)本公開的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法以及制備方法中，通過使用yf3與y2o3加固結(jié)合的方式形成最外層保護(hù)層，在ge、zns、yf3、y2o3四種膜料與鍺基底滿足2-13μm中遠(yuǎn)紅外波段的透過率符合要求的情況下，使得最外層保護(hù)層在設(shè)計(jì)的膜系結(jié)構(gòu)中起到提升硬度、增強(qiáng)抗機(jī)械摩擦與潮耐耐腐蝕性的作用，尤其是能夠提高防潮耐腐蝕性。

技術(shù)特征：

1.一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，

4.一種鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，包括步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍺基底2-13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
提供一種鍺基底2?13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法以及制備方法。鍺基底2?13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的設(shè)計(jì)方法包括：選定6.5μm作為光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)1/4波長膜厚的參考波長，使用膜堆公式：Sub/0.04L/0.3H/0.1L/0.3H/0.2L/0.2H/0.3L/0.1H/0.5L/0.03M/0.2L/0.2M/0.15L/0.6M/0.02Q/AIR，Sub為鍺基底，AIR代表空氣，H代表1/4波長膜厚的Ge，L代表1/4波長膜厚的ZnS，M代表1/4波長膜厚的YF<subgt;3</subgt;，Q代表1/4波長膜厚的Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；軟件對膜厚優(yōu)化，得最佳的膜厚，優(yōu)化后的鍺基底2?13μm波段的透過率符合要求；將優(yōu)化后的膜厚輸入鍍膜機(jī)的控制電腦。鍺基底2?13μm中遠(yuǎn)紅外增透薄膜的制備方法包括：S1，鍍前清潔及膜料準(zhǔn)備；S2，膜系工藝參數(shù)配置；S3，抽真空烘烤及膜料預(yù)熔恒溫；S4，離子源清洗；S5，膜層鍍制及監(jiān)控；S6，鍍后恒溫保持；S7，降溫取件；S8，重復(fù)步驟S1至步驟S7，第二面鍍制。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡宇軒,劉克武,王振,李滿仕,尹士平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽光智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6