ZnSe基底7～14μm波段宽带增透膜

简要叙述了7～14μm波段红外增透膜的膜料选择以及硒化锌基底上高性能红外增透膜的设计和工艺研究。介绍了离子辅助沉积技术沉积该膜的的工艺过程。给出了用该方法制备的7～14μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线,其峰值透过率高达98%以上,在设计波段范围内平均透过率大于97%,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。     

脉冲激光沉积类金刚石膜红外增透技术研究

针对传统方法制备类金刚石(DLC)膜存在的3～5μm波段红外透过率低这一难题,采用飞秒脉冲激光沉积(PLD)法在红外材料硅基底上镀制DLC膜.重点考查了靶材与基片的间距、背景气压、激光单脉冲能量、负偏压、温度以及掺硅量等工艺参数对其透过率的影响,经过大量的实验与优化分析,总结出一套有效的脉冲激光沉积DLC膜工艺来制备优良的光学保护增透膜.相比传统工艺,大大提高了3～5μm波段的平均红外透过率,在硅基底上单面镀制DLC膜的最高红外透过率达到了68.2%,与理论最高值的68.7%仅相差0.5%.     

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。     

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。     

大尺寸硅基体633nm和3.5～4.1μm双波段高反射膜研制

硅由于透光区域较宽,便于光学系统使用而经常应用于中波红外光学系统中。但是,以其作为基底,镀制0°～22.5°入射、633 nm与3.5～4.1μm双波段的反射膜却具有相当大的难度,尤其是φ300 mm等大尺寸硅镜引起的牢固度问题。以红外光学和薄膜技术为背景,介绍了大尺寸硅基体反射膜的特性、制备及测试方法。由于红外区可选用的薄膜材料较少,兼顾膜层的制备、光谱特性及可靠性满足等方面因素,最终采用氟化镱(YbF3)作为低折射率材料。经过多次实验,采用速率控制、离子辅助等工艺方法,选取合适的基底温度,解决了在大尺寸硅基体上由于膜层过厚以及YbF3膜层严重应力作用而导致的膜层龟裂问题,最终研制成功符合使用要求,且可靠性和光谱特性皆优的双波段反射薄膜。     

宽波段窗口材料透明尖晶石的透过性能

透明尖晶石陶瓷(TMAC)材料具有耐高温、耐腐蚀、较高的硬度和机械强度等优点,透过波段从紫外、可见、中波红外到微波,是性能优异的宽波段窗口材料,能够满足不断发展的光电系统对窗口材料的多重要求,且有广阔的应用前景。对采用热压烧结结合热等静压工艺制备出的TMAC材料进行了透过性能研究,分别对可见和红外波段镀制了增透膜,测试了不同入射角的红外透过率,并根据入射角的不同镀制了增透膜,测试了镀制金刚石膜后的透过率,并对毫米波波段的透过率做了初步测试和仿真,分析了不足和未来的研究方向。     

双波段红外光纤增透膜的研究

介绍了双波段 ( 3～ 5μm和 8～ 1 2 μm)红外光纤端面镀增透膜的重要性及其研制过程。     

KTP晶体倍频器件的1.064μm和0.532μm双波长增透膜

本文介绍KTP(KTiOPO4)倍频晶体端面等厚度三层倍频双波长增透膜的设计和制备工艺。该膜系结构和制备工艺简单,重复性好,在1.064μm和0.532μm的剩余反射率做到0.15%～0.20%。     

KTP晶体倍频器件的1.064μm和0.532μm双波长增透膜

本文介绍KTP(KTiOPO_4)倍频晶体端面等厚度三层倍频双波长增透膜的设计和制备工艺。该膜系结构和制备工艺简单,重复性好,在1.064μm和0.532μm的剩余反射率做到0.15％～0.20％。     

Ge基底8～11.5μm长波通滤光膜的研制

论述了在Ge基底上镀制8～11.5 μm红外长波通滤光膜.通过对Ge基底和Ge、ZnS膜料的色散计算,优化膜系设计,进行工艺实验以及膜层的光学及耐环境实验,制备出满足应用条件的红外长波通滤光片,并已批量生产.     

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.     

2.5μm～25μm涂层红外光谱漫反射比测量附件的研制

本项工作有两个目的:一是拓展红外分光光度计的功能,通过花少量的经费来实现红外漫反射比的测量;二是补充这个波段的红外漫反射比测量手段.据我们所知,国内似乎还没有该参数的专门测量仪器.本文介绍的测量附件所用的椭球反射镜本身就具有双焦点的特点,再结合透镜的功能,就可进行测量.采用的替代法测量大大减小了测量误差.本文附上了三种涂层的测量结果,经对比,在2.5μm～14μm波段内,硫粉的漫反射比与文献报道的结果相似,从而验证了本项测量的正确性.     

2～2,7和3～5μm硅红外探测器的掺杂剂评述

为继续探索将红外探测器和硅信号处理线路放在同一衬底上,实验评述了2～27和3～5μm 红外波段可用的掺杂剂.研究了元素镀(Be),铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、铥(Tu)和镱(Yb)的可用性。给出了光谱响应以及探测度随温度变化的测量曲线,并与理论进行了比较。对照过去研究过的3～5μm 波段 SiS 和 Si:Ti 探测器,对其中某些掺杂剂(Si:Cu,Si:Zn)的各种有用特性(包括更高的工作温度)和所观察到的限制进行了讨论和评论。     

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%.     

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。     

1.3～2.7 μm带通滤光膜研制与分析

光学薄膜技术广泛应用于几乎所有的光学系统、光电系统和光电仪器。新型探测器的发展对1～3 μm近红外波段附近的能量响应提出了滤波的要求。从电磁场理论和麦克斯韦方程出发,介绍了光学薄膜的设计理论,论述了带通滤光膜的设计方法。基于Optilayer软件,以氧化铝为基底,设计了一种工作波段为1.3～2.7 μm的近红外带通滤光膜。考虑到镀膜材料的匹配性问题,选择硫化锌和氟化镱作为高、低折射率材料。采用长波通与短波通相结合的设计方法,并用Optilayer软件完成了膜系的计算和优化。在氧化铝基底双面镀制膜,用电子束蒸发和离子束辅助沉积的制备工艺完成了膜系镀制。用分光光度计对制备样品进行了透过率测试。结果表明,在1.3～2.7 μm设计波段,样品的平均透过率大于95%,符合带通滤光膜的设计要求。     

红外扫描棱镜镀膜的光学特性

介绍在光机扫描的成象系统中,常用的几种扫描棱镜(或多面转鼓)镀膜的光学特性。透射式Ge棱镜镀多层增透膜,在3～5μm或8～12μm波长,平均透射率T≥98％。玻璃棱镜镀反射膜在3～14μm范围内反射率R≈97％～98％。金属铝合金棱镜镀膜在可见光区,反射率R=80％～90％。红外波段:3～14μm,R≥94％～97％,完全满足红外热象仪对扫描器的要求。     

新的光学薄膜——类金刚石碳膜

众所周知,金刚石非常有用,但在某些工业领域里,比如半导体工业或光学工业中,需要金刚石薄膜。到目前为止,虽很少制得真正的金刚石薄膜,却也获得了很大的进展。采用等离子体淀积技术或离子束工艺已制备出了类金刚石的碳膜,这种碳膜也可称它为菱形碳膜或无定形碳膜。其电阻率可达10~(12)Ω·cm,折射率为1.9～2.0,在2～20μm间没有严重的吸收带,莫氏硬度达8级。用它作锗的增透膜,锗片厚度为1mm,在10.6μm处透射率可达93～95％。一、制备类金刚石碳膜的几种方法热分解淀积在低压下热分解烃气使碳沉     

ZnS上HfON保护膜及增透膜系的制备和性能研究

用氮氧化铪薄膜作为CVDZnS衬底的保护膜、由YbF3和ZnS组成的增透膜系分别在CVDZnS的两面制备了保护膜和增透膜,研究了镀膜前后CVDZnS在8~12 μm波段的光学性能,单面镀制增透膜之后CVDZnS在此波段的平均透过率由未镀膜前的74%提高到了82%,峰值透过率大于83.5%。在CVDZnS上镀制HfON保护膜后,其8~12 μm波段透过率没有明显的降低,同时硬度测试表明HfON薄膜的硬度约为11.6 GPa,远大于衬底CVDZnS的硬度。胶带实验和泡水试验表明,制备的保护膜和增透膜均和衬底有     

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.