硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法

技术领域

本公开涉及红外领域，更具体地涉及一种硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法。

背景技术

硫系玻璃作为红外透镜材料在红外成像系统中广泛应用。随着红外技术应用越来越广泛，对红外镀膜要求越来越高，由此，需要对硫系玻璃基底上镀制增透膜膜系进行进一步改进。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供硫系玻璃基底上镀制增透膜膜系的制备方法，其能满足1064nm以及8-12μm红外双波段的射率要求。

由此，一种硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法包括步骤：

S1，将作为镜片的硫系玻璃基底的陪镀片和产品的表面进行清洁处理，硫系玻璃基底为VIG04基底，陪镀片的厚度为0.9-1.5mm；

S2，将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真空镀膜机的腔体内，腔体的温度设定为130℃；

S3，真空镀膜机启动抽真空，真空度达到1.5×10

S4，维持前述真空度，在镜片的第一面蒸镀第一YF

S5，在镀制的第一YF

S6，在镀制的第一ZnSe膜层上蒸镀第二YF

S7，在镀制的第二YF

S8，在镀制的第二ZnSe膜层上蒸镀第三YF

S9，在镀制的第三YF

S10，在镀制的第三ZnSe膜层上蒸镀第四YF

S11，在镀制的第四YF

S12，在镀制的第四ZnSe膜层上蒸镀第五YF

S13，在镀制的第五YF

S14，蒸镀LaF

可选的S15，在另一真空镀膜机中，在镀制的LaF

S16，重复步骤S1至步骤S15，在镜片的相反的第二面依次蒸镀第一YF

本公开的有益效果如下：在本公开的硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系中，通过在作为镜片的硫系玻璃基底的陪镀片和产品的两面均镀制70nm±3nm膜厚的第一YF

附图说明

图1是根据本公开的硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法制备在包括硫系玻璃基底的陪镀片和产品的两面镀制双波段增透膜系的结构示意图。

图2是实施例1的陪镀片两面镀制双波段增透膜系在1064nm波段的透过率的曲线图，其中，步骤S15蒸镀AF膜层未执行。

图3是实施例1的陪镀片两面镀制双波段增透膜系在8-12μm红外波段的透过率的曲线图，其中，步骤S15蒸镀AF膜层未执行。

图4是实施例1的陪镀片两面镀制双波段增透膜系在1064nm波段的透过率的曲线图，其中，步骤S15蒸镀AF膜层执行。

图5是实施例1的陪镀片两面镀制双波段增透膜系在8-12μm红外波段的透过率的曲线图，其中，步骤S15蒸镀AF膜层执行。

具体实施方式

附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。

[硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法]

根据本公开的硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法包括步骤：

S1，将作为镜片的硫系玻璃基底的陪镀片和产品的表面进行清洁处理，硫系玻璃基底为VIG04基底，陪镀片的厚度为0.9-1.5mm；

S2，将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真空镀膜机的腔体内，腔体的温度设定为130℃；

S3，真空镀膜机启动抽真空，真空度达到1.5×10

S4，维持前述真空度，在镜片的第一面蒸镀第一YF

S5，在镀制的第一YF

S6，在镀制的第一ZnSe膜层上蒸镀第二YF

S7，在镀制的第二YF

S8，在镀制的第二ZnSe膜层上蒸镀第三YF

S9，在镀制的第三YF

S10，在镀制的第三ZnSe膜层上蒸镀第四YF

S11，在镀制的第四YF

S12，在镀制的第四ZnSe膜层上蒸镀第五YF

S13，在镀制的第五YF

S14，蒸镀LaF

可选的S15，在另一真空镀膜机中，在镀制的LaF

S16，重复步骤S1至步骤S15，在镜片的相反的第二面依次蒸镀第一YF

在本公开的硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系中，通过在作为镜片的硫系玻璃基底的陪镀片和产品的两面均镀制70nm±3nm膜厚的第一YF

在本公开的硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系中，在作为镜片的硫系玻璃基底的陪镀片和产品的相反的第一面和第二面中的各面上镀制的十层膜层(即不包括AF膜层)的总厚度为1540nm±34nm。

步骤S1的表面清洁有利于改善陪镀片和产品的第一面和第二面的表面状态，有助于提高各面上的增透膜系与陪镀片和产品的对应面的结合性能。

步骤S2的腔体的温度有助于消除陪镀片和产品的各面(即第一面和第二面中的每一个面)与第一YF

步骤S3采用离子源进行清洗，工作气体氩气电离的氩离子的轰击作用和溅射作用将使陪镀片和产品的各面的表层吸附的杂质、油污分子、氧化物脱离基体表面，从而大幅度改善界面状态，有助于第一YF

在步骤S4至步骤S13中，离子源辅助蒸镀通过离子轰击有助于对应膜层的生长、提高附着力和硬度，同时减少膜层应力。

在步骤S3至步骤S13中，处于中间的第四YF

注意的是，在本公开的硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法中，陪镀片为等厚度的两面均为平坦面的片，而产品在形状和尺寸上会依据实际需要与陪镀片不同。

在一示例中，在步骤S1中，陪镀片的厚度为1.0mm。

在一示例中，在步骤S1中，采用超声波或手擦对镜片表面进行清洁处理。

在一示例中，在步骤S3中，阳极电流为1.2A、发射极的电流为1.5A。

在一示例中，在步骤S3中，离子源为霍尔离子源。

在一示例中，在步骤S4中，控制第一YF

在一示例中，在步骤S4、步骤S6、步骤S8、步骤S10和步骤S12中，针对离子源设有中和器，中和器的参数为中和电流为0.5A、采用氩气形成中和气、中和气的流量为8sccm，离子源的阳极电压为180V、阳极电流为2A、采用氩气和氧气作为工作气体、氩气的流量为20sccm、氧气的流量为80sccm。其中，氧气的采用能够增加YF

在一示例中，在步骤S5、步骤S7、步骤S9、步骤S11以及步骤S13中，针对离子源设有中和器，中和器的参数为中和电流为0.5A、采用氩气形成中和气、中和气的流量为10sccm，离子源的阳极电压为150V、阳极电流为1.2A、采用氩气作为工作气体、氩气的流量为100sccm。

在采用中和器的上述示例中，离子源的氩气电离将形成近等离子体，但是这些等离子体将可能存在有多余的带电离子，而中和器中的氩气通过电离成形成电子来中和离子源产生的所述多余的带电离子，从而消除带电离子对蒸发镀膜的膜层的影响，进而确保离子源辅助蒸镀的各膜层的质量。由此，仅需在中和气:工作气体在很小的流量比例(1/10或1/12.5)达到此效果。

在一示例中，在步骤S4至步骤S13中，蒸镀采用电阻加热蒸发。

在一示例中，可选的步骤S15的真空镀膜机与步骤S1至S14中的真空镀膜机型号相同，在可选的步骤S15中，腔体的温度设定为130℃，真空度达到并维持1.5×10

[测试]

实施例1

硫系玻璃基底上镀制双波段增透膜系的制备方法包括步骤：

S1，将作为镜片的硫系玻璃基底的陪镀片和产品的表面采用超声波进行清洁处理，硫系玻璃基底为VIG04基底，陪镀片的厚度为1.0mm；

S2，将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真空镀膜机的腔体内，腔体的温度设定为130℃，真空镀膜机为成都西沃克真空科技有限公司制造并销售的设有中和器的霍尔离子源的真空镀膜机，设有中和器的霍尔离子源商购自博顿光电科技有限公司；

S3，真空镀膜机启动抽真空，真空度达到1.5×10

S4，维持前述真空度，在镜片的第一面蒸镀第一YF

S5，在镀制的第一YF

S6，在镀制的第一ZnSe膜层上蒸镀第二YF

S7，在镀制的第二YF

S8，在镀制的第二ZnSe膜层上蒸镀第三YF

S9，在镀制的第三YF

S10，在镀制的第三ZnSe膜层上蒸镀第四YF

S11，在镀制的第四YF

S12，在镀制的第四ZnSe膜层上蒸镀第五YF

S13，在镀制的第五YF

S14，蒸镀LaF

可选的S15，在另一真空镀膜机中，在镀制的LaF

S16，重复步骤S1至步骤S15，在镜片的相反的第二面依次蒸镀第一YF

在步骤S4、步骤S6、步骤S8、步骤S10和步骤S12中，针对离子源设有中和器，中和器的参数为中和电流为0.5A、采用氩气形成中和气、中和气的流量为8sccm，离子源的阳极电压为180V、阳极电流为2A、采用氩气和氧气作为工作气体、氩气的流量为20sccm、氧气的流量为80sccm；

在步骤S5、步骤S7、步骤S9、步骤S11以及步骤S13中，针对离子源设有中和器，中和器的参数为中和电流为0.5A、采用氩气形成中和气、中和气的流量为10sccm，离子源的阳极电压为150V、阳极电流为1.2A、采用氩气作为工作气体、氩气的流量为100sccm。

针对实施例1，分两种情况，即步骤S15未执行和步骤S15执行。

在步骤S15未执行的情况下，硫系玻璃基底的单面上为十层膜层，从图2看出，1064nm波段的透过率为97.42％，从图3看出，8-12μm波段的透过率为95.58％。

在步骤S15执行的情况下，硫系玻璃基底的单面上为十一层膜层，在步骤S15蒸镀AF膜层执行时，从图4看出，1064nm波段的透过率为96.27％，从图5看出，8-12μm波段的透过率为95.12％。

由此看出，硫系玻璃基底以及两面上的增透膜膜系能满足双波段透射率要求。此外，当在步骤S15执行的情况下，AF膜层还能提供防水。

对陪镀片连同两面上均镀制好增透膜系整体的性能进行检验(针对步骤S15未执行和步骤S15执行的两种情况均进行检验)。

水泡试验：实施例1所制备的陪镀片连同两面镀制的增透膜系整体经过取自自来水的水泡试验10min，未发现各面上的膜层从陪镀片上脱落、也未发现各面上的膜层崩裂。

粘接力试验：在取自自来水的水泡和盐雾试验完成之后，用手粘贴3M胶带纸在陪镀片的各面的最外膜层进行沿与粘贴端相反的方向拉胶带，并未将最外层拉起。

通过水泡实验和拉胶带实验，说明陪镀片的两面上的增透膜系的附着力良好。

恒温恒湿试验：在恒温恒湿箱内，50℃、95％相对湿度下48h。未发现陪镀片各面上的膜层从陪镀片上脱落、也未发现陪镀片各面上的膜层崩裂。

采用上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。