基于8-11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制

付秀华; 杨金也; 刘冬梅; 张静; 寇洋

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于8-11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制

付秀华, 杨金也, 刘冬梅, 张静, 寇洋

文章导航 > 红外与激光工程 > 2014 > 43(12): 3889-3893

付秀华, 杨金也, 刘冬梅, 张静, 寇洋. 基于8-11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3889-3893.

引用本文:

付秀华, 杨金也, 刘冬梅, 张静, 寇洋. 基于8-11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3889-3893.

Fu Xiuhua, Yang Jinye, Liu Dongmei, Zhang Jing, Kou Yang. Design and preparation of anti-reflection and protective film in 8-11 μm infrared detection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 3889-3893.

Citation:

Fu Xiuhua, Yang Jinye, Liu Dongmei, Zhang Jing, Kou Yang. Design and preparation of anti-reflection and protective film in 8-11 μm infrared detection system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 3889-3893.

基于8-11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制

1.
长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022

详细信息

作者简介:
付秀华(1963-),女,教授,博士生导师,主要从事光学薄膜尧光学工艺及测试方面的研究。Email:goptics@126.com

通讯作者: 杨金也(1984-),男,硕士,主要从事光学薄膜方面的研究。Email:Yang_jinye@163.com

中图分类号: O484

Design and preparation of anti-reflection and protective film in 8-11 μm infrared detection system

1.
(College of Opto-Electronic Engineering,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,China

摘要: 随着现代军事空间技术的快速发展,对红外探测器的要求越来越高。同时,对红外光学元件的要求也越来越苛刻。主要研究了硫化锌(ZnS)基底表面减反与保护膜的制备技术,采用介质膜与硬膜复合方法,通过对不同材料的对比分析,最终选取碳化锗(Ge1-xCx)材料作为介质膜与DLC 类金刚石保护膜的过渡层。利用电子束与离子源辅助沉积技术制备介质膜;磁控溅射技术制备过渡层碳化锗;化学气相沉积技术制备DLC 类金刚石保护膜,解决了介质膜与类金刚石保护膜应力匹配的问题,并通过对多种沉积工艺的整合,得到了一套稳定的工艺制备流程。最终在硫化锌基底上制备出的减反射与保护膜平均透过率达到92%,硬度符合要求。
- 薄膜 /
- 减反膜 /
- 类金刚石保护膜 /
- 工艺衔接
Abstract: With the rapid development of modern military space technology, the requirement of infrared detector is increasing, the requirement of infrared optical element will stricter at the same time. The preparation of anti-reflection and protective film on the substrate of ZnS were mainly studied. The coating method of dielectric and hard film were combined, through the comparative analysis of different materials, finally, the carbide germanium (Ge1-xCx) as transition layer which between media film and DLC would be selectted. Using electron beam and ion source assisted deposition technology to manufacture the dielectric film, and using magnetron sputtering technology to manufacture the transition layer, at the end of process the DLC will be prepared by chemical vapor deposition technique. The problems of stress matching, and integrate different sedimentary processes were solved, meanwhile a stable process preparation process was got. Finally, the anti-reflection and protective film were deposited which average transmitted is 92%, the hardness meets the requirements.
- thin film /
- anti-reflection film /
- diamond-like coating /
- process cohesion

[1]
[2]	Yu Donghai, Wang Chengyong, Cheng Xiaoling, et al. Rccent development of magnetron sputtering processes[J]. Vacuum,2009, 46(2): 19-25. (in Chinese) 余东海, 王成勇, 成晓玲, 等. 磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 真空, 2009, 46(2): 19-25.
[3]
[4]	Fu Xiuhua, Jiang Huilin, Fu Xinhua, et al. Study on multi-waveband infrared antireflection and protection film [ J] . Acta ArmamentarII, 2007, 28(10): 1183-1185. (in Chinese) 付秀华, 姜会林, 付新华, 等. 多波段红外增透与保护膜技术的研究[J]. 兵工学报, 2007, 28(10): 1183-1185.
[5]
[6]	Tang Jinfa, Gu Peifu, Liu Xu, et al. Modern Optical Thin Film Technology [M]. Hangzhou: Zhejiang University Press, 2006: 239-242. (in Chinese) 唐晋发, 顾培夫, 刘旭, 等. 现代光学薄膜技术[M]. 杭州: 浙江大学出版社, 2006: 239-242.
[7]
[8]	Li Zhengzhong. Optical Thin Film and Coating Technology[M]. Taipei: Yixuan Book Publishing, 2004: 373-374. (in Chinese) 李正中. 薄膜光学与镀膜技术[M]. 台北: 艺轩图书出版社, 2004: 373-374.
[9]	Macleod H A. Thin-film Optical Filters [M]. 3rd ed. Philadelphia: Institute of Physic, Publishing, 2001.
[10]
[11]
[12]	Fu Xiuhua, Wang Gang, Liu Dongmei, et al. Visible and infrared guidance system development of high pass filter [J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40 (1): 10107001-1010700. (in Chinese) 付秀华, 王刚, 刘冬梅, 等. 可见与红外制导系统高通滤光片的研制[J].中国激光, 2013, 40(1): 10107001-10107006.
[13]
[14]	Zhang C H, Wang Y T, Lu W Q. Single-wavelength monitoring method for optical thin-film coating[J]. Opt Eng, 2004, 43(6): 1439-1444.
[15]	Wang Xiaoyi, Gao Jinsong, Chen Hong, et al. Increasing sp3 hybridized carbon atoms in germanium carbide films by increasing RF power and substrate temperature [J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(8): 2167-2172. (in Chinese) 王笑夷, 高劲松, 陈红, 等. 射频功率和衬底温度对碳化锗膜中sp3 杂化碳原子的影响[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2167-2172.
[16]
[17]	Ji Yiqin, Liu Huasong, Zhang Yanmin. Test and analysis of optical film constants [J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(5): 513-518. (in Chinese) 季一勤, 刘华松, 张艳敏. 光学薄膜常数的测试与分析[J]. 红外与激光工程, 2006, 35(5): 513-518.

[1]	张朝阳, 魏俊俊, 邢忠福, 彭志勇, 刘金龙, 陈良贤, 李成明. 金刚石膜表面微结构红外增透性能研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200199-1-20200199-8. doi: 10.3788/IRLA20200199
[2]	李晓静, 郑子云, 史戈平, 高永亮. 制备光学金刚石膜的微波谐振腔设计及优化 . 红外与激光工程, 2019, 48(S2): 156-163. doi: 10.3788/IRLA201948.S216001
[3]	程勇, 陆益敏, 黄国俊, 米朝伟, 黎伟, 田方涛, 王赛. 磁场辅助激光沉积类金刚石膜初探 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1117002-1117002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.1117002
[4]	陆益敏, 黄国俊, 郭延龙, 程勇, 韦尚方. 双激光制备双层结构类金刚石膜的实验研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1121003-1121003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1121003
[5]	陆益敏, 郭延龙, 黄国俊, 黎伟, 万强, 唐璜. 脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 921001-0921001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
[6]	徐均琪, 苏俊宏, 葛锦蔓, 基玛格拉索夫. 光学薄膜激光损伤阈值测量不确定度 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806007-0806007(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0806007
[7]	张圣斌, 左敦稳, 卢文壮. 金刚石衬底的氧化钒薄膜光电特性研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1221001-1221001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1221001
[8]	左杨平, 卢文壮, 张圣斌, 余亚平, 冯森, 左敦稳. 面向激光防护应用的金刚石/V₂O₅ 膜系设计与制备 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2491-2495.
[9]	潘永强, 田爱玲, 杭凌侠. 单层二氧化钛薄膜的偏振散射特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3015-3019.
[10]	凌晓, 俞树荣, 张俊彦. 沉积气压对类金刚石薄膜结构和性能的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1878-1882.
[11]	裘桢炜, 洪津. 偏振遥感器镜头相位延迟特性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 806-811.
[12]	周炜, 欧阳程, 吴敬, 高艳卿, 黄志明. 锰钴镍铜氧薄膜红外探测器制备与性能研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1073-1079.
[13]	林红雪, 朱晨光, 李敏, 汪海珍. 薄膜型低燃温红外诱饵的辐射性能研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3193-3198.
[14]	张乾, 焦宏飞, 程鑫彬, 马彬, 季一勤. 几种紫外薄膜材料的光学及损伤特性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1230-1234.
[15]	于盛旺, 安康, 李晓静, 申艳艳, 宁来元, 贺志勇, 唐宾, 唐伟忠. 高功率MPCVD金刚石膜红外光学材料制备 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 971-974.
[16]	刘士军, 李钱陶, 熊长新, 杨长城. 用于红外光学窗口的多层保护膜 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 185-189.
[17]	付秀华, 杨永亮, 刘国军, 李琳, 潘永刚, Ewan Waddell. 大面积头罩上类金刚石薄膜均匀性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 181-184.
[18]	刘华松, 刘杰, 王利栓, 姜玉刚, 冷健, 季一勤. 具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2737-2741.
[19]	付秀华, 唐昊龙, 刘国军, 刘凤娥, 张静. 高速电光调制器波导测试系统滤光片的研制 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3379-3385.
[20]	李修, 王瑜, 徐艳芳, 冉军, 莫黎昕, 李路海. 柔版印刷金属网栅光电性能研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3295-3299.

点击查看大图

计量

文章访问数: 249
HTML全文浏览量: 30
PDF下载量: 285
被引次数: 0

基于8-11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制

1. 长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022

作者简介:
付秀华(1963-),女,教授,博士生导师,主要从事光学薄膜尧光学工艺及测试方面的研究。Email:goptics@126.com

通讯作者: 杨金也(1984-),男,硕士,主要从事光学薄膜方面的研究。Email:Yang_jinye@163.com

收稿日期: 2014-04-13
修回日期: 2014-05-19
刊出日期: 2014-12-25

中图分类号: O484

关键词:

摘要: 随着现代军事空间技术的快速发展,对红外探测器的要求越来越高。同时,对红外光学元件的要求也越来越苛刻。主要研究了硫化锌(ZnS)基底表面减反与保护膜的制备技术,采用介质膜与硬膜复合方法,通过对不同材料的对比分析,最终选取碳化锗(Ge1-xCx)材料作为介质膜与DLC 类金刚石保护膜的过渡层。利用电子束与离子源辅助沉积技术制备介质膜;磁控溅射技术制备过渡层碳化锗;化学气相沉积技术制备DLC 类金刚石保护膜,解决了介质膜与类金刚石保护膜应力匹配的问题,并通过对多种沉积工艺的整合,得到了一套稳定的工艺制备流程。最终在硫化锌基底上制备出的减反射与保护膜平均透过率达到92%,硬度符合要求。