Ge基底7.5～11.5μm波段高性能红外增透膜的研制

为了提高Ge基底的红外光能量的透过率和膜层的机械强度,对Ge基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究.介绍了红外宽带减反射膜的合理的膜料选择、膜系设计和优化方法以及采用离子束辅助沉积技术沉积该膜系的过程.给出了离子束辅助沉积技术各工艺参数,以及在最佳参数条件下制备的7.5～11.μm波段宽带减反射膜单双面增透实测光谱曲线,其峰值透过率高达99.2%,在设计的波段范围内,平均透过率大于98%,膜层附着性能好,光机性能稳定,重复性好,能够通过GJB2485-95所规定的各项环境测试,并且光学性能没有明显的变化,这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义.     

硒化锌基底7.8～10.6μm波段增透膜

文中介绍了研制的7.8~10.6μm的长波红外增透膜,平均透射率大于98%。通过材料选择,合理的膜系设计,离子辅助技术和温度筛选等多种改进工艺,研制出可靠性和光谱特性皆优的ZnSe长波红外增透膜,达到了GJB2485-95光学薄膜通用规范要求。     

锗基底3～5μm和8～12μm双波段红外增透膜研究

文中简要叙述了双波段(3～5μm 和8～12μm) 红外增透膜的膜料选择以及锗基底上红外双波段增透膜的设计与镀制,介绍了离子束辅助沉积技术制备该薄膜的过程。提出了采用脉冲真空电弧离子镀技术镀制无氢类金刚石膜作为红外增透膜的保护膜,并讨论了镀制类金刚石膜后,镀膜元件的光谱特性。     

硒化锌基底7. 8～10. 6μm波段增透膜

文中介绍了研制的7. 8～10. 6μm的长波红外增透膜,平均透射率大于98%。通过材料选择,合理的膜系设计,离子辅助技术和温度筛选等多种改进工艺,研制出可靠性和光谱特性皆优的ZnSe长波红外增透膜,达到了GJB2485295光学薄膜通用规范要求。     

用等离子体离子辅助沉积高性能红外增透膜

介绍了等离子体离子辅助沉积技术，用该技术制备了高性能的中红外增透膜，给出了该增透膜的光学性能和耐久性试验结果。     

ZnSe窗口10.6 μm红外增透膜的研究

设计了ZnSe材料为基底10．6μm红外增透膜。低折射率膜材为BaF2,高折射率膜材为ZnS,计算出它们各自的光学厚度。对ZnSe零件镀膜后的透过率和牢固性等性能测试表明,其光学性能和牢固性皆优。     

硒化锌基底8～12 μm高性能增透膜的研究

为了提高硒化锌基底的透过率以及膜层的机械强度,对硒化锌基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究。介绍了红外宽带减反射膜的膜料选择、膜系的设计以及采用离子束辅助沉积该膜系的过程．给出了用该方法制备的8-12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达99％以上,在设计波段范围内平均透过率大于98％,膜层附着性能好,光机性能稳定。这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义。     

硫化锌基底可见-红外多波段的光学薄膜

由于硫化锌(ZnS)晶体透光区域较宽,常被用于多波段可见与红外光学系统中。介绍了在ZnS基底上制备的多波段光学薄膜,在400~700nm的可见波段及8~12μm的中长波红外波段实现高透射率,在1064nm及1540nm两点实现高反射率,其入射角度为45°。选取了ZnS和YbF3作为高低折射率材料,设计并通过软件优化出合理的膜系,采用电子枪离子辅助沉积系统进行镀制。该薄膜能够承受雨淋、盐雾、高低温等环境测试,满足使用要求。这对于红外光学系统的应用具有极其重要的意义。     

6．4-15μm宽带增透膜的设计与制作

红外增透薄膜在航天遥感中有着重要作用.使用了Ge、ZnS、YF33种材料,采用Refinem ent计算机辅助设计的方法,在Ge透镜上研制了6.4~15μm的长波红外增透膜.结果表明:所研制的红外增透膜性能优于光机系统的要求,并在15μm处的透过率达到79%.     

硒化锌基底3~12μm渐变折射率红外增透膜的设计

叙述了傅里叶合成方法的原理和该方法用于ZnSe基底3～12μm红外增透膜的设计.通过反傅里叶变换期望的光谱特性曲线得到渐变折射率膜层.用薄膜特征矩阵的方法计算细分成很薄的多层均匀膜层的光谱透过率曲线,构造了新的Q函数和用逐次近似的方法修正膜层的折射率轮廓图,能有效地减小与期望透射率曲线的偏差.再给膜层加上五次方多项式匹配层与空气和基底两侧界面相匹配.所得渐变折射率增透膜在设计波段平均透射率达到95%.     

可见与近红外增透膜的设计和制备

为满足大气辐射系统中光学元件的使用要求,即可见与近红外波段高透过,根据双有效界面法设计原理配合膜系软件设计膜系,采用离子辅助沉积,电子束真空镀膜的方法,通过对工艺参数的调整和监控方法的改进,制备400~1200 nm宽带增透膜。所镀膜层在垂直入射时,400~1200 nm波段平均反射率小于1%。同时对膜层牢固性进行了测试,满足大气辐射系统的使用要求。     

0.5～22μm宽光谱ZnSe单晶窗口制备

采用电阻加热水平物理输运法对生长ZnSe晶体的原料进行提纯,使其纯度达到5N(99.999%).利用Bridgman单晶生长方式生长ZnSe晶体,所得晶体尺寸为φ35 mm×100 mm.在对晶体性能进行分析后,寸晶体进行切割、研磨、抛光,获得粗糙度为光学四级的晶体器件.晶体抛光后未镀膜,在0.5～22μm的波艮范围,平均透过率达到60%以上.晶体镀膜后,在波长为10.6μm处的透过率可达98%以上.     

舰船8～14μm波段动态红外特征模拟

随着红外探测与制导技术的飞速发展,对于舰船红外特征的研究具有越来越重要的军事意义.在简化舰船动态传热模型的基础之上,模拟出舰船表面瞬时温度变化与目标辐射强度的周向分布结果.模拟结果表明舰船的主要部位的表面温度在一天之中变化显著,且在同一时刻部位间的温度也存在明显差异;舰船不同时刻的辐射强度沿周向差异显著,同一时刻不同方位角上的辐射强度存在一定差异,同一时刻同一方位角上的辐射强度随仰角的增大而增大.     

热处理对氧化铋在8μm～14μm波段内的发射率的影响

本文通过设计正交实验,采用不同的热处理工艺对着色颜料氧化铋粉末进行热处理,随后测量样品在8μm～14μm波段的平均法向发射率,并得出优化的热处理工艺路线;对各个影响因素进行的分析表明,温度是热处理过程中影响样品发射率变化的主要因素,并通过XRD、SEM、EDS等多种表征手段,分析了红外发射率变化的内在机理.结果表明,晶格畸变是引起发射率变化的主要因素,而由气体分子吸附引起的表面成分变化对发射率也有一定的影响.     

声光可调滤光器400～1000nm宽带增透膜的制备

针对声光可调滤光器的使用要求,对常用的几种薄膜材料进行了沉积实验,采用传统的撕离法及纳米划痕法测试了薄膜材料的附着力。选择TiO_2和SiO_2分别作为高、低折射率镀膜材料,通过不同方案对膜系进行了优化设计。采用电子束蒸发兼离子束辅助沉积技术,制备了附着力牢靠、光谱透射率满足使用要求的TeO2晶体400~1 000nm宽带增透膜。     

硒化锌基底8μm～12μm高效高稳定性减反射膜的研究

文中讨论了硒化锌基底上的高效高稳定性红外减反射膜的设计与制备。介绍了离子束辅助沉积该膜系的过程,给出了用该方法制备的8μm-12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达99％以上,在设计波段范围内平均透过率大于98％,膜层附着性能好,光机性能稳定。     

瓦级高效率中红外全固态3.8μm连续波Fe∶ZnSe激光器

报道了瓦级高效率中红外3.8μm连续波全固态激光器。采用自行研制的波长为2.8μm的光纤激光器泵浦Fe∶ZnSe晶体,并通过液氮对晶体进行制冷,获得了中心波长为3.8μm的连续激光输出。激光器的最大输出功率为0.97 W,斜率效率达到38.6%,泵浦阈值约为0.4 W。     

EPDM基涂层在8～14μm波段红外低发射率的研究

以三元乙丙橡胶(EPDM)为粘合剂,通过优化填料的种类、用量和形貌制备了在8～14 μm波段红外发射率为0.14的EPDM/Cu、EPDM/SS涂层.分别对涂层进行红外发射率、反射率、导电率测试,并采用红外吸收光谱(IR)、扫描电镜(SEM)对其进行结构、形貌表征,从涂层反射、电导率、化学结构、微观形貌等角度分析了涂层低发射率的形成机理.对低发射率涂层样品进行耐温性、附着力,硬度等测试表明该涂层的工程应用性能优良.     

海雾对3～5μm和8～14μm红外辐射的衰减特性

分析了Khrgian-Mazin模型描述雾的粒度谱分布的可靠性,利用该模型和米氏散射理论计算了世界上典型地区的海雾对3～5μm和8～14μm大气窗红外辐射的衰减,并将计算结果和红外波段内的10.6μm激光辐射在雾中衰减的实测结果相比较,得出了两个大气窗内海雾对红外辐射展减的一般规律.     

8～14μm红外光谱辐射计的研制

本文介绍了８～１４μｍ红外光谱辐射计的组成及工作原理,分析了红外光谱辐射计信号处理方法。本辐射计采用了低噪声自动变换增益的放大电路加温度补偿修正以及高速、高精度信号采集、数字滤波处理等先进技术进行设计,其各项指标均达到了设计要求,是一部性能优良的红外光谱辐射计量设备。