用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺的制作方法

本公开涉及光学镀膜，更具体地涉及一种用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺。

背景技术：

1、在现代光学技术中，红外光学元件在热成像、夜视、气体检测和遥感等领域至关重要。其中，中波红外(3-5μm)和短波红外(1-2.5μm)区域的光学元件需求尤为显著，因为这些波段涵盖了诸多物质独特的吸收光谱，是实现高精度检测和成像的关键。硒化锌(znse)作为一种在中红外波段具有高透射率的材料，被广泛用作光学窗口和透镜的基底材料。然而，尽管硒化锌在中波红外和短波红外区域具有良好的透光性能，但其表面的自然反射率较高，限制了光的透过率。为了克服这一限制，提高光学元件在1.5-5μm波段的透过率，采用多层镀膜技术，在硒化锌基底上沉积特定光学性质的薄膜，可以显著降低表面反射，提高特定波段的透过率，从而提高光学元件的整体性能。

2、目前，多层膜的设计和镀膜技术，尤其是针对中波和短波红外波段的高透射率镀膜工艺，是光学镀膜领域研究的热点。因此，开发一种能在1.5-5μm波段内达到高透过率的多层膜镀膜工艺，对于提升红外光学元件的性能具有重要意义。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本公开的一目的在于提供一种用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其能够用于实现1.5-5μm波段的高透过率。

2、本公开的另一目的在于提供一种用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其能够用于实现符合耐摩擦试验、水泡试验、粘接力试验、冷热冲击试验、恒温恒湿试验、盐雾试验、低温试验、高温试验的验收。

3、由此，一种用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺包括步骤：s1，镀前针对作为镜片的硒化锌基底的陪镀片和产品进行清洁及yf3、znse、al2o3三种膜料准备工作；s2，清洁处理好的镜片放入工装夹具，放好镜片的工装夹具挂入镀膜机的腔体内，抽真空烘烤以及膜料预熔；s3，离子源清洗镜片；s4，在真空条件下，在镜片的第一面依次镀制第一层yf3膜层、第二层znse膜层、第三层yf3膜层、第四层znse膜层、第五层yf3膜层、第六层al2o3膜层，六层膜层构成膜系，第一层至第四层膜层未使用离子源辅助沉积，第五层yf3和第六层al2o3膜层使用离子源辅助沉积；s5，镀后恒温保持；s6，冷却取件；s7，重复步骤s1至步骤s6，在镜片的第二面镀制相同的膜系。

4、本公开的有益效果如下。

5、在根据本公开的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺中，硒化锌基底两面镀制相同的yf3/znse/yf3/znse/yf3/al2o3六层构成的膜系结构，低折射率材料yf3和高折射率材料znse交替、中折射率材料al2o3作为最外层的保护层，低折射率材料yf3和高折射率材料znse作为主要镀膜材料通过交替沉积不同折射率的材料层，形成周期性的多层结构，当入射光波进入镀膜层时，会在各层界面产生反射和透射，反射光波在各层之间的相位差将导致反射光的干涉相消，而透射光则被增强，从而实现对特定波长范围的光的高透过率，znse与yf3的折射率在红外短波中波范围存在较大差异，而这种折射率的差异使得它们成为构建多层干涉膜的理想材料，al2o3具有良好的化学稳定性和机械强度，可以保护内部的多层结构不受环境因素的影响，同时还能提供额外的抗磨损性能，进而有效延长了采用双面镀制相同的上述膜系结构的硒化锌基底的镜片的红外光学器件的使用寿命，降低了维护和更换成本。此外，如测试过程所验证地，能够实现在1.5-5μm波段的透过率平均高达96.62-96.76％(即能够用于实现1.5-5μm波段的高透过率，即大于96.6％)，显著提升了镜片作为红外窗口材料的光学性能，为红外光学系统提供了更高效的光透射能力。进一步地，高透过率和增强的稳定性使得所述镀膜工艺制备的镜片能够广泛应用于红外热成像、军事侦察等高端红外光学系统中，为这些领域提供了更优质的光学性能，拓宽应用范围。此外，高透过率的镀膜减少了光学系统中的能量损耗，提高了信号的清晰度和系统的整体效率，改善系统整体性能。

6、在根据本公开的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺中，硒化锌基底两面镀制相同的yf3/znse/yf3/znse/yf3/al2o3六层构成的膜系结构，第一层至第四层膜层未使用离子源辅助沉积，第五层yf3和第六层al2o3膜层使用离子源辅助沉积，能够增强第五层yf3膜层与第四znse膜层之间以及第五层yf3膜层与第六层al2o3膜层之间的附着力和膜层的致密度，从而提高膜层在复杂环境中的稳定性和光学性能以及耐用性。通过采用sub(硒化锌基底)/yf3/znse/yf3/znse/yf3/al2o3/air(空气)的膜层结构，如测试所验证地，能够通过耐摩擦试验、水泡试验、粘接力试验、冷热冲击试验、恒温恒湿试验、盐雾试验、低温试验、高温试验共八项试验，即能够用于实现符合耐摩擦试验、水泡试验、粘接力试验、冷热冲击试验、恒温恒湿试验、盐雾试验、低温试验、高温试验的验收。

技术特征：

1.一种用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺，其特征在于，

技术总结
一种用于硒化锌基底的红外短波中波镀膜工艺包括步骤：S1，镀前针对作为镜片的硒化锌基底的陪镀片和产品进行清洁及YF<subgt;3</subgt;、ZnSe、Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;三种膜料准备工作；S2，清洁处理好的镜片放入工装夹具，放好镜片的工装夹具挂入镀膜机的腔体内，抽真空烘烤以及膜料预熔；S3，离子源清洗镜片；S4，在真空条件下，在镜片的第一面依次镀制第一层YF<subgt;3</subgt;膜层、第二层ZnSe膜层、第三层YF<subgt;3</subgt;膜层、第四层ZnSe膜层、第五层YF<subgt;3</subgt;膜层、第六层Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;膜层，六层膜层构成膜系，第一层至第四层膜层未使用离子源辅助沉积，第五层YF<subgt;3</subgt;和第六层Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;膜层使用离子源辅助沉积；S5，镀后恒温保持；S6，冷却取件；S7，重复步骤S1至步骤S6，在镜片的第二面镀制相同的膜系。

技术研发人员：王振,温展文,蒋亮,张晓玲,蔡宇轩,刘克武
受保护的技术使用者：安徽光智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/24