氟鎵酸鹽紅外玻璃窗口多波段增透保護(hù)膜研制
發(fā)布時(shí)間:2021-11-26 00:12
摘要:氟鎵酸鹽玻璃是一種性能良好的紅外光窗材料。為了提升窗口觀測(cè)、探測(cè)及防護(hù)性能,在氟鎵酸鹽基底上設(shè)計(jì)和制備了■三波段復(fù)合增透保護(hù)膜。根據(jù)光學(xué)性能及環(huán)境穩(wěn)定性要求選擇薄膜材料并對(duì)膜系進(jìn)行了設(shè)計(jì),然后利用電子束蒸發(fā)方法對(duì)多層膜進(jìn)行了制備。測(cè)量結(jié)果表明,■處的水吸收峰拉低了中紅外波段的透過(guò)率。通過(guò)改進(jìn)工藝及后處理等途徑提高了膜層致密度,有效抑制了膜層的水吸收。利用沸水浸泡法對(duì)鍍膜元件的環(huán)境穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)離子束輔助沉積及退火處理的薄膜樣品具有較好的光學(xué)性能和環(huán)境適應(yīng)性。
【文章來(lái)源】:紅外. 2020,41(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
光譜設(shè)計(jì)曲線
圖2為制備樣品實(shí)測(cè)曲線與設(shè)計(jì)曲線的對(duì)比圖。實(shí)際制備樣品在0.6~0.9m波段、3.7~4.8m波段和1.064m處的雙面透射率分別為93.2%、90.05%和98.05%。從全光譜圖中可以看出,實(shí)際制備樣品在各個(gè)波段的透過(guò)率滿足指標(biāo)要求,但在中紅外波段相對(duì)于設(shè)計(jì)值有顯著降低。在2.9m波長(zhǎng)附近出現(xiàn)了明顯的水吸收峰,整體拉低了中紅外波段的透射率。紅外薄膜的水吸收會(huì)降低元件的力學(xué)穩(wěn)定性、牢固度以及改變光學(xué)性能,同時(shí)也會(huì)減弱抗激光損傷能力。為了減少薄膜水吸收,可提高薄膜基板溫度,或者利用離子束輔助沉積、共蒸發(fā)混合沉積和保護(hù)層等手段 [7-12]。本文主要采用了提高基板溫度和離子束輔助沉積的方法。
離子束輔助沉積是一種能量離子沉積方式。通過(guò)選擇合適的離子束參數(shù),可提高薄膜的聚集密度。本文在原實(shí)驗(yàn)參數(shù)的基礎(chǔ)上,嘗試?yán)秒x子束輔助沉積方法對(duì)中紅外波段的水吸收進(jìn)行抑制(結(jié)果見(jiàn)圖4)?梢钥闯,經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)后,0.6~0.9m波段的雙面透射率從93.2%升高到93.75%,3.7~4.8m波段的雙面透射率從90.05%增加到90.7%,1.064m處的雙面透射率從98.05%下降到97.7%。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),離子束輔助沉積不僅對(duì)中紅外波段的光學(xué)性能提升起到了一定作用,而且對(duì)水吸收波段的光學(xué)性能也有明顯的改善作用。圖4 離子束輔助沉積對(duì)薄膜中紅外波段透過(guò)率的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速飛行器紅外罩熱力失效機(jī)制[J]. 鄂羽佳,王天宇,高鴿,耿方娟,艾俊強(qiáng),韓杰才,朱嘉琦. 力學(xué)進(jìn)展. 2018(00)
[2]高速導(dǎo)彈紅外窗口失效研究概述[J]. 韓杰才,劉星,汪新智,朱嘉琦. 功能材料. 2014(S2)
[3]基于氧化物的0.8~1.7μm和3.7~4.8μm硬質(zhì)寬帶紅外增透膜研制[J]. 王彤彤. 中國(guó)光學(xué). 2014(05)
[4]中紅外玻璃材料發(fā)展及前沿應(yīng)用[J]. 張龍,陳雷,范有余,羊毅,居永鳳,袁新強(qiáng),唐彬,姜雄偉. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(09)
[5]硒化鋅基底2~16μm超寬帶硬質(zhì)紅外增透膜的研制[J]. 潘永強(qiáng),杭凌俠,梁海鋒,田剛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]紅外增透膜和保護(hù)膜的設(shè)計(jì)與材料[J]. 朱景芝,劉正堂. 激光與紅外. 1996(04)
博士論文
[1]低吸收紅外薄膜制備及其環(huán)境穩(wěn)定性可靠性研究[D]. 張殷華.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2019
本文編號(hào):3519054
【文章來(lái)源】:紅外. 2020,41(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
光譜設(shè)計(jì)曲線
圖2為制備樣品實(shí)測(cè)曲線與設(shè)計(jì)曲線的對(duì)比圖。實(shí)際制備樣品在0.6~0.9m波段、3.7~4.8m波段和1.064m處的雙面透射率分別為93.2%、90.05%和98.05%。從全光譜圖中可以看出,實(shí)際制備樣品在各個(gè)波段的透過(guò)率滿足指標(biāo)要求,但在中紅外波段相對(duì)于設(shè)計(jì)值有顯著降低。在2.9m波長(zhǎng)附近出現(xiàn)了明顯的水吸收峰,整體拉低了中紅外波段的透射率。紅外薄膜的水吸收會(huì)降低元件的力學(xué)穩(wěn)定性、牢固度以及改變光學(xué)性能,同時(shí)也會(huì)減弱抗激光損傷能力。為了減少薄膜水吸收,可提高薄膜基板溫度,或者利用離子束輔助沉積、共蒸發(fā)混合沉積和保護(hù)層等手段 [7-12]。本文主要采用了提高基板溫度和離子束輔助沉積的方法。
離子束輔助沉積是一種能量離子沉積方式。通過(guò)選擇合適的離子束參數(shù),可提高薄膜的聚集密度。本文在原實(shí)驗(yàn)參數(shù)的基礎(chǔ)上,嘗試?yán)秒x子束輔助沉積方法對(duì)中紅外波段的水吸收進(jìn)行抑制(結(jié)果見(jiàn)圖4)?梢钥闯,經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)后,0.6~0.9m波段的雙面透射率從93.2%升高到93.75%,3.7~4.8m波段的雙面透射率從90.05%增加到90.7%,1.064m處的雙面透射率從98.05%下降到97.7%。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),離子束輔助沉積不僅對(duì)中紅外波段的光學(xué)性能提升起到了一定作用,而且對(duì)水吸收波段的光學(xué)性能也有明顯的改善作用。圖4 離子束輔助沉積對(duì)薄膜中紅外波段透過(guò)率的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]高速導(dǎo)彈紅外窗口失效研究概述[J]. 韓杰才,劉星,汪新智,朱嘉琦. 功能材料. 2014(S2)
[3]基于氧化物的0.8~1.7μm和3.7~4.8μm硬質(zhì)寬帶紅外增透膜研制[J]. 王彤彤. 中國(guó)光學(xué). 2014(05)
[4]中紅外玻璃材料發(fā)展及前沿應(yīng)用[J]. 張龍,陳雷,范有余,羊毅,居永鳳,袁新強(qiáng),唐彬,姜雄偉. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(09)
[5]硒化鋅基底2~16μm超寬帶硬質(zhì)紅外增透膜的研制[J]. 潘永強(qiáng),杭凌俠,梁海鋒,田剛. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]紅外增透膜和保護(hù)膜的設(shè)計(jì)與材料[J]. 朱景芝,劉正堂. 激光與紅外. 1996(04)
博士論文
[1]低吸收紅外薄膜制備及其環(huán)境穩(wěn)定性可靠性研究[D]. 張殷華.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2019
本文編號(hào):3519054
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