專利名稱：一種中紅外帶通濾光片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)零件薄膜制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中紅外帶通濾光片及其制 備方法。
背景技術(shù)：
從光學(xué)薄膜角度來看，帶通濾光片是對某一波段具有高的透射率，同時對其兩側(cè) 波段高度截止。中紅外帶通濾光片是在中紅外波段范圍內(nèi)，在中心波長處具有高的透射率， 在其余波段高度截止。中紅外帶通濾光片主要應(yīng)用于紅外多光譜探測系統(tǒng)，具有濾除背景 雜波作用，對提高紅外光學(xué)系統(tǒng)信噪比，改善產(chǎn)品性能具有重要的意義。中紅外帶通濾光片 對各膜層厚度、膜層的牢固度、光學(xué)特性都有極高的要求，但目前可供選擇的紅外膜料品種 很少，同時還存在制備難度大的問題。中紅外帶通濾光片的膜系結(jié)構(gòu)和鍍制方法是目前紅 外光學(xué)薄膜研究的重點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種中紅外帶通濾光片。同時，本發(fā)明的目的還在于提供一種中紅外帶通濾光片的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種中紅外帶通濾光片，該濾光 片的膜系結(jié)構(gòu)為
MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L 其中，Sub為基底，(LH)6 L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為 Ge膜層，L為SiO膜層，M為TiO2膜層。優(yōu)選地，所述基底為Si基底。再進(jìn)一步地，在長波通濾光膜系(LH)6 L中，與基底相鄰的膜層為第1層，最外層為 第13層，第1 13層的幾何厚度值為第1層324. 6 401. 5nm,第2層101. 1 125. Onm,第 3 層 364. 5 450. 8nm,第 4 層 179. 4 221. 8nm,第 5 層 376. 3 465. 4nm,第 6 層 152. 9 189. Inm,第 7 層 335. 7 415. 2nm,第 8 層 164. 1 202. 9nm,第 9 層 380. 8 470. 9nm, 第 10 層 166. 7 206. 2nm，第 11 層 325. 1 402. lnm, H 12 層 133. 8 165. 4nm，第 13 層 779. 4 964. Onm0一種中紅外帶通濾光片的制備方法，包括以下步驟 (1)在基底上單面鍍制帶通濾光膜系
a.清潔基底，并用離子源轟擊5 8分鐘；
b.烘烤基底，將基底放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至IX10_2Pa，加熱基底至120°C 180°C，保溫1小時;
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍 時真空室壓強(qiáng)為1.5X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控波長 為 1689nm 2089nm ；d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室 壓強(qiáng)1. 5\10_牛^蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為1689nm 2089nm ；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 11層膜層，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為 1689nm 2089nm ；
f.鍍制第12層膜層，TiO2膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真 空室壓強(qiáng)1. 8X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s,膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為 1689nm 2089nm ；
g.真空室冷卻至室溫后取出單面鍍制好帶通濾光膜系的光學(xué)零件，該光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub膜系的光學(xué)零件，其中Sub代表基底；
(2)在基底另一面鍍制長波通濾光膜系
a.清潔基底的未鍍膜的一面，并用離子源轟擊5 8分鐘；
b.烘烤基底，將基底放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至IX10_2Pa，加熱基底至120°C 180°C，保溫1小時;
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍 時真空室壓強(qiáng)為1. 5 X IO-2Pa,蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚度值 為 324. 6 401. 5nm ；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室 壓強(qiáng)1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚度值為101. 1 125. Onm ；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 13層膜層，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，其中各 層的幾何厚度值分別為第3層364. 5 450. 8nm,第4層179. 4 221. 8nm,第5層376. 3 465. 4nm,第 6 層 152. 9 189. Inm,第 7 層 335. 7 415. 2nm,第 8 層 164. 1 202. 9nm, 第 9 層 380. 8 470. 9nm,第 10 層 166. 7 206. 2nm,第 11 層 325. 1 402. Inm,第 12 層 133. 8 165. 4nm,第 13 層 779. 4 964. Onm ；
f.真空室冷卻至室溫后取出雙面均鍍制好的光學(xué)零件，得到的光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L膜系的光學(xué)零件，其中Sub代表基底。優(yōu)選地，所述基底為Si基底。采用本發(fā)明的制備方法和膜系結(jié)構(gòu)制得的中紅外帶通濾光片在3. (Γ5. Ομπι波段 內(nèi)，在中心波長 3. 80 士 0. 01 μ m、4. 00 士 0· 01 μ m、4. 50 士 0· 01 μ m 和 4. 70 士 0. Olym 的主峰
處，峰值透射率T > 90%,除中心波長的主峰外，其余波長完全截止。本發(fā)明的中紅外帶通濾 光片的帶通寬度為Δ A09^ ΙΟδηπι,Δ A05^ 165nm,A λαι< 365ηπι。本發(fā)明的中紅外 帶通濾光片的膜層環(huán)境與可靠性均滿足光學(xué)薄膜國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種中紅外帶通濾光片，該濾光片的膜系結(jié)構(gòu)為 MLH2LHLHLH2LHL | Si | (LH)6 L 其中，(LH)6 L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為Ge膜層，L為SiO膜層，M為TiO2膜層。長波通濾光膜系(LH)6 L中，與Si基底相鄰的膜層為第1層， 最外層為第13層，第1 13層的幾何厚度值為第1層324. 6nm，第2層101. lnm，第3層 364. 5nm,第 4 層 179. 4nm,第 5 層 376. 3nm,第 6 層 152. 9nm,第 7 層 335. 7nm,第 8 層 164. Inm, 第 9 層 380. 8nm，第 10 層 166. 7nm，第 11 層 325. lnm，第 12 層 133. 8nm，第 13 層 779. 4nm。
該中紅外帶通濾光片的制備方法，包括以下步驟
(1)在Si基底上單面鍍制帶通濾光膜系
a.清潔Si基底，先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下來的雜物、油污 和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟擊基底5分鐘， 離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用光比 例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為1689nm，過2個峰值后在比例為18%處停鍍；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為1689nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為33. 2%處停鍍；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 11層膜層，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為1689nm，光比例監(jiān)控參數(shù)見表2 ；
f.鍍制第12層膜層，TiO2膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù) 見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 8 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控， 監(jiān)控波長為1689nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為28. 9%處停鍍；
g.真空室冷卻至室溫后取出單面鍍制好帶通濾光膜系的光學(xué)零件，該光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底；
(2)在Si基底另一面鍍制長波通濾光膜系
a.清潔Si基底的未鍍膜的一面，先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下 來的雜物、油污和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟 擊基底5分鐘，離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用晶振 法監(jiān)控，幾何厚度值為324. 6nm ；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚 度值為101. lnm；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 13層膜層，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，其中各 層的幾何厚度值分別為第3層364. 5nm,第4層179. 4nm,第5層376. 3nm,第6層152. 9nm， 第 7 層 335. 7nm,第 8 層 164. Inm,第 9 層 380. 8nm,第 10 層 166. 7nm,第 11 層 325. Inm,第12 層 133. 8nm，第 13 層 779. 4nm ；
f.真空室冷卻至室溫后取出雙面均鍍制好的光學(xué)零件，得到的光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底。
表1萬子源參數(shù) 實(shí)施例2
一種中紅外帶通濾光片，該濾光片的膜系結(jié)構(gòu)為 MLH2LHLHLH2LHL | Si | (LH)6 L 其中，(LH)6 L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為Ge膜層，L為 SiO膜層，M為TiO2膜層。長波通濾光膜系(LH)6 L中，與Si基底相鄰的膜層為第1層，最 外層為第13層，第1 13層的幾何厚度值為第1層341nm，第2層106nm，第3層383nm， 第 4 層 189nm，第 5 層 396nm，第 6 層 161nm，第 7 層 353nm，第 8 層 173nm，第 9 層 401nm，第 10 層 175nm，第 11 層 342nm，第 12 層 141nm，第 13 層 820nm。該中紅外帶通濾光片的制備方法，包括以下步驟(1)在Si基底上單面鍍制帶通濾光膜系
a.清潔Si基底先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下來的雜物、油污 和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟擊基底5分鐘， 離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱Si基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用光比 例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為1778nm，過2個峰值后在比例為18%處停鍍；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為1778nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為33. 2%處停鍍；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 11層膜層，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為1778nm，光比例監(jiān)控參數(shù)見表2 ；
f.鍍制第12層膜層，TiO2膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù) 見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 8 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控， 監(jiān)控波長為1778nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為28. 9%處停鍍；
g.真空室冷卻至室溫后取出單面鍍制好帶通濾光膜系的光學(xué)零件，該光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底；
(2)在Si基底另一面鍍制長波通濾光膜系
a.清潔Si基底的未鍍膜的一面，先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下 來的雜物、油污和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟 擊基底5分鐘，離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱Si基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用晶振 法監(jiān)控，幾何厚度值為341nm ；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚 度值為106nm ；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 13層膜層，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，其中各 層的幾何厚度值分別為第3層383nm，第4層189nm，第5層396nm，第6層161nm，第7層 353nm，第 8 層 173nm，第 9 層 401nm，第 10 層 175nm，第 11 層 342nm，第 12 層 141nm，第 13 層 820nm ；
f.真空室冷卻至室溫后取出雙面均鍍制好的光學(xué)零件，得到的光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底。 實(shí)施例3
一種中紅外帶通濾光片，該濾光片的膜系結(jié)構(gòu)為MLH2LHLHLH2LHL | Si | (LH)6 L
其中，(LH)6 L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為Ge膜層，L為 SiO膜層，M為TiO2膜層。長波通濾光膜系(LH)6 L中，與Si基底相鄰的膜層為第1層，最 外層為第13層，第1 13層的幾何厚度值為第1層385nm，第2層120nm，第3層433nm， 第 4 層 213nm，第 5 層 447nm，第 6 層 181nm，第 7 層 400nm，第 8 層 195nm，第 9 層 453nm，第 10 層 197nm，第 11 層 387nm，第 12 層 158nm，第 13 層 925nm。
該中紅外帶通濾光片的制備方法，包括以下步驟
(1)在Si基底上單面鍍制帶通濾光膜系
a.清潔Si基底先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下來的雜物、油污 和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟擊基底5分鐘， 離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱Si基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用光比 例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為2000nm，過2個峰值后在比例為18%處停鍍；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為2000nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為33. 2%處停鍍；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 11層膜層，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為2000nm，光比例監(jiān)控參數(shù)見表2 ；
f.鍍制第12層膜層，TiO2膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù) 見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 8 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控， 監(jiān)控波長為2000nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為28. 9%處停鍍；
g.真空室冷卻至室溫后取出單面鍍制好帶通濾光膜系的光學(xué)零件，該光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底；
(2)在Si基底另一面鍍制長波通濾光膜系
a.清潔Si基底的未鍍膜的一面，先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下 來的雜物、油污和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟 擊基底5分鐘，離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱Si基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用晶振 法監(jiān)控，幾何厚度值為385nm ；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚 度值為120nm ；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 13層膜層，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，其中各層的幾何厚度值分別為第3層433nm，第4層213nm，第5層447nm，第6層181nm，第7層 400nm,第 8 層 195nm，第 9 層 453nm，第 10 層 197nm，第 11 層 387nm，第 12 層 158nm，第 13 層 925nm ；
f.真空室冷卻至室溫后取出雙面均鍍制好的光學(xué)零件，得到的光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底。實(shí)施例4
一種中紅外帶通濾光片，該濾光片的膜系結(jié)構(gòu)為 MLH2LHLHLH2LHL | Si | (LH)6 L
其中，(LH)6 L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為Ge膜層，L 為SiO膜層，M為TiO2膜層。長波通濾光膜系(LH)6 L中，與Si基底相鄰的膜層為第1層， 最外層為第13層，第1 13層的幾何厚度值為第1層401. 5nm,第2層125. Onm,第3層 450. 8nm,第 4 層 221. 8nm,第 5 層 465. 4nm,第 6 層 189. Inm,第 7 層 415. 2nm,第 8 層 202. 9nm, 第 9 層 470. 9nm，第 10 層 206. 2nm，第 11 層 402. lnm，第 12 層 165. 4nm，第 13 層 964. Onm。該中紅外帶通濾光片的制備方法，包括以下步驟
(1)在Si基底上單面鍍制帶通濾光膜系
a.清潔Si基底，先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下來的雜物、油污 和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟擊基底5分鐘， 離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱基底至150°C，保溫1小時；
c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用光比 例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為2089nm，過2個峰值后在比例為18%處停鍍；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為2089nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為33. 2%處停鍍；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 11層膜層，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為2089nm，光比例監(jiān)控參數(shù)見表2 ；
f.鍍制第12層膜層，TiO2膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù) 見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 8 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控， 監(jiān)控波長為2089nm，更換一新監(jiān)控片，過2個峰值后在比例為28. 9%處停鍍；
g.真空室冷卻至室溫后取出單面鍍制好帶通濾光膜系的光學(xué)零件，該光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底；
(2)在Si基底另一面鍍制長波通濾光膜系
a.清潔Si基底的未鍍膜的一面，先用丙酮擦洗Si基底表面，以去除拋光過程中遺留下 來的雜物、油污和輔料等，然后用酒精和乙醚的混合液浸濕脫脂棉花擦洗，鍍前用離子源轟 擊基底5分鐘，離子源參數(shù)見表1 ；
b.烘烤Si基底，將Si基底夾持在夾具上放入高真空鍍膜設(shè)備中，抽真空至1X IO-2Pa, 加熱基底至150°C，保溫1小時；c.鍍制第1層膜層，SiO膜料放入熱電阻蒸發(fā)舟內(nèi)蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子 源參數(shù)見表1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)為1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用晶振 法監(jiān)控，幾何厚度值為401. 5nm ；
d.鍍制第2層膜層，Ge膜料采用電子槍蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，離子源參數(shù)見表 1，蒸鍍時真空室壓強(qiáng)1. 5 X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚 度值為125nm ；
e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 13層膜層，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，其中各 層的幾何厚度值分別為第3層450. 8nm,第4層221. 8nm,第5層465. 4nm,第6層189. Inm, 第 7 層 415. 2nm,第 8 層 202. 9nm,第 9 層 470. 9nm,第 10 層 206. 2nm,第 11 層 402. Inm,第 12 層 165. 4nm，第 13 層 964. Onm ；
f.真空室冷卻至室溫后取出雙面均鍍制好的光學(xué)零件，得到的光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L膜系的光學(xué)零件，Sub代表Si基底。 對實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4制得的四種中紅外帶通濾光片進(jìn)行光 譜測試，在中心波長 3. 80 士 0. 01 μ m、4. 00 士 0. 01 μ m、4. 50 士 0. Olym 和 4. 70 士 0. Olym 的主峰處，峰值透射率為T彡90% ；帶通寬度為Δ λ Q 9彡105nm, Δ λ Q 5彡165nm, Δ λ αι彡365nm ；在3. (Γ5. O μ m波段內(nèi)，除中心波長處的主峰外，其余波長完全截止；膜層 的環(huán)境與可靠性試驗(yàn)滿足光學(xué)薄膜國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種中紅外帶通濾光片，其特征在于該濾光片的膜系結(jié)構(gòu)為 MLH2LHLHLH2LHL｜Sub｜(LH)6 L 其中，Sub為基底，(LH)6 L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為Ge膜層，L為SiO膜層，M為TiO2膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中紅外帶通濾光片，其特征在于所述基底為Si基底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中紅外帶通濾光片，其特征在于所述長波通濾光膜系 (LH)6 L中，與基底相鄰的膜層為第1層，最外層為第13層，第1 13層的幾何厚度值為第 1 層 324. 6 401. 5nm,第 2 層 101. 1 125. Onm,第 3 層 364. 5 450. 8nm,第 4 層 179. 4 221. 8nm,第 5 層 376. 3 465. 4nm,第 6 層 152. 9 189. Inm,第 7 層 335. 7 415. 2nm,第 8 層 164. 1 202. 9nm,第 9 層 380. 8 470. 9nm,第 10 層 166. 7 206. 2nm,第 11 層 325. 1 402. lnm, H 12 層 133. 8 165. 4nm，第 13 層 779. 4 964. Onm。
4.一種權(quán)利要求3所述的中紅外帶通濾光片的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)在基底上單面鍍制帶通濾光膜系a.清潔基底，并用離子源轟擊5 8分鐘；b.烘烤基底，抽真空至lX10_2Pa，加熱基底至120°C 180°C，保溫1小時；c.鍍制第1層膜層，用SiO膜料進(jìn)行蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室壓強(qiáng) 為1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為1689nm 2089nm ；d.鍍制第2層膜層，用Ge膜料進(jìn)行蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室壓 強(qiáng)1. 5X10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為1689nm 2089nm ；e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 11層膜層，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控 波長為 1689nm 2089nm ；f.鍍制第12層膜層，用TiO2膜料進(jìn)行蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室壓 強(qiáng)1.8X10_2Pa，蒸發(fā)速率為0. 3nm/s，膜層厚度采用光比例法監(jiān)控，監(jiān)控波長為1689nm 2089nm ；g.真空室冷卻至室溫后取出單面鍍制好帶通濾光膜系的光學(xué)零件，該光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub膜系的光學(xué)零件，其中Sub代表基底；(2)在基底另一面鍍制長波通濾光膜系a.清潔基底的未鍍膜的一面，并用離子頻源轟擊5 8分鐘；b.烘烤基底，抽真空至1X10_2Pa，加熱基底至120°C 180°C，保溫1小時；c.鍍制第1層膜層，用SiO膜料進(jìn)行蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室壓 強(qiáng)為1. 5X 10_2Pa，蒸發(fā)速率為2. Onm/s，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚度值為324. 6 401. 5nm ；d.鍍制第2層膜層，用Ge膜料進(jìn)行蒸鍍，并采用離子源輔助淀積，蒸鍍時真空室壓 強(qiáng)1. 5 X IO-2Pa,蒸發(fā)速率為0. 3nm/s,膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，幾何厚度值為101. 1 125. Onm ；e.依次重復(fù)步驟c和步驟d，鍍制第3 13層膜層，膜層厚度采用晶振法監(jiān)控，其中各層的幾何厚度值分別為第3層364. 5 450. 8nm,第4層179. 4 221. 8nm,第5層376. 3 465. 4nm,第 6 層 152. 9 189. Inm,第 7 層 335. 7 415. 2nm,第 8 層 164. 1 202. 9nm, 第 9 層 380. 8 470. 9nm,第 10 層 166. 7 206. 2nm,第 11 層 325. 1 402. Inm,第 12 層 133. 8 165. 4nm,第 13 層 779. 4 964. Onm ；f.真空室冷卻至室溫后取出雙面均鍍制好的光學(xué)零件，得到的光學(xué)零件為具有 MLH2LHLHLH2LHL | Sub | (LH)6 L膜系的光學(xué)零件，其中Sub代表基底。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中紅外帶通濾光片的制備方法，其特征在于所述基底為Si 基底。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中紅外帶通濾光片，同時還公開了該濾光片的制備方法，濾光片膜系結(jié)構(gòu)為MLH2LHLHLH2LHL｜Sub｜(LH)6L，其中，Sub為基底，(LH)6L為長波通濾光膜系，MLH2LHLHLH2LHL為帶通濾光膜系，H為Ge膜層，L為SiO膜層，M為TiO2膜層。采用本發(fā)明的制備方法和膜系結(jié)構(gòu)制得的中紅外帶通濾光片在3.0~5.0μm波段，在中心波長3.80±0.01μm、4.00±0.01μm、4.50±0.01μm和4.70±0.01μm的主峰處，峰值透射率T≥90%，除中心波長的主峰外，其余波長完全截止。本發(fā)明的中紅外帶通濾光片的膜層環(huán)境與可靠性均滿足光學(xué)薄膜國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號G02B5/20GK101893729SQ20101023400
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者王一堅(jiān) 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所