CN218383510U - 一种可见光高透中红外高反射型分光镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可见光高透中红外高反射型分光镜，包括基底和镀设在基底上的多层膜层，多层膜层从下往上依次为金属氧化物膜层、金属膜层、过渡膜层和超宽带透波材料膜层，其中，金属氧化物膜层的折射率在550nm处的折射率≤1.67，超宽带透波材料膜层的折射率在800nm处的折射率≤2.3。本实用新型的金属氧化物膜层、金属膜层和过渡膜层均采用低温低速的电子束蒸镀方式逐一镀制，超宽带透波材料膜层采用高温中速率的电阻蒸发或者电子束蒸发方式镀制于过渡膜层上。本实用新型在42±2℃，湿度95％的环境中实验24h，不脱膜且光学性能稳定，在可见波段的平均透射率大于75％，最大透过率为82％，在近红外波段平均反射率大于70％，中红外波段反射率大于92％。

Description

一种可见光高透中红外高反射型分光镜

技术领域

本实用新型涉及光学元件，尤其涉及一种可见光高透中红外高反射型分光镜。

背景技术

随着红外技术的发展和对红外材料研究的深入，红外探测装置在辨别目标、确认目标和排除干扰等方面的能力越来越强，在机载、舰载、弹载、车载等各种作战武器平台上的应用也越来越广泛，各种作战武器平台无不装备红外光电(探测)***。可见光高透中红外高反射型分光镜可以置于***中，放于探测器之前，一方面可以通过可见波段的探测对目标进行图像捕捉，另一方面可以通过红外探测进一步识别目标(或者其内部)，实现对目标的双重识别验证。然而在高温高湿度的环境中，分光镜由于各膜层和基底的热膨胀系数不一致，导致膜层破裂，一旦撕裂之后，后续更多的水汽容易渗透到膜层和基底中间，造成脱膜。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种不易脱膜的可见光高透中红外高反射型分光镜。

技术方案：本实用新型所述可见光高透中红外高反射型分光镜，包括基底和镀设在基底上的多层膜层，多层膜层从下往上依次为金属氧化物膜层、金属膜层、过渡膜层和超宽带透波材料膜层，其中，金属氧化物膜层的折射率在550nm处的折射率≤1.67，超宽带透波材料膜层的折射率在800nm处的折射率≤2.3。

进一步地，所述金属膜层的镀膜区域小于金属氧化物膜层的镀膜区域，过渡膜层包覆金属膜层。

进一步地，所述过渡膜层和超宽带透波材料膜层的镀膜区域与金属氧化物膜层的镀膜区域相同。

进一步地，所述金属氧化物膜层的厚度为15nm到20nm，金属膜层的厚度为10nm到20nm，过渡膜层的厚度为1到3nm，超宽带透波材料膜层的厚度为20到45nm。

进一步地，所述金属氧化物膜层为三氧化二铝层，金属膜层为金层或银层，过渡膜层为三氧化二铝层或者硫化锌层，超宽带透波材料膜层为硫化锌层或氧化铪层。

进一步地，所述基底为在0.35μm-2μm波长范围内光谱透过率≥80％的光学玻璃基底。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：1、本实用新型在42±2℃，湿度95％的环境中实验24h，不脱膜且光学性能稳定；2、本实用新型在水煮环境中保持1h，不脱膜且光学性能稳定；3、本实用新型在盐雾试验后，不脱膜、光学性能稳定；4、本实用新型在可见波段的平均透射率大于75％，最大透过率为82％，在近红外波段平均反射率大于70％，中红外波段反射率大于92％。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型可见及近红外波段光谱特性曲线；

图3为本实用新型中红外波段光谱特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型所述的可见光高透中红外高反射型分光镜，包括基底1和镀设在基底上的多层膜层，多层膜层从下往上依次为金属氧化物膜层2、金属膜层3、过渡膜层4和超宽带透波材料膜层5，其中，金属氧化物膜层2的折射率在550nm处的折射率≤1.67，超宽带透波材料膜层5的折射率在800nm处的折射率≤2.3。金属膜层3的镀膜区域小于金属氧化物膜层2的镀膜区域，过渡膜层4和超宽带透波材料膜层5的镀膜区域与金属氧化物膜层2的镀膜区域相同，金属膜层3包覆在金属氧化物膜层2和过渡膜层4之间。

其中，金属氧化物膜层2为三氧化二铝层，膜层厚度为15nm到20nm；金属膜层3为金层或银层，膜层厚度为10nm到20nm；过渡膜层4为三氧化二铝层或者硫化锌层，膜层厚度为1到3nm；超宽带透波材料膜层5为硫化锌层或氧化铪层，膜层厚度为20到45nm。金属氧化物膜层2、金属膜层3和过渡膜层4均采用低温低速的电子束蒸镀方式逐一镀制，超宽带透波材料膜层5采用高温中速率的电阻蒸发或者电子束蒸发方式镀制于过渡膜层上。所述基底1为在0.35μm-2μm波长范围内光谱透过率≥80％的光学玻璃基底。

本实用新型的镀膜过程，蒸镀前基底表面离子源3min-15min的预清洁；第一层金属氧化物膜层低温下(小于50℃)、低速率(小于0.4nm/S)的电子束蒸发；第二层金属膜层低温下(小于50℃)、低速率(小于0.4nm/S)的电子束蒸发；第三层过渡膜层低温下(小于50℃)、低速率(小于0.4nm/S)的电子束蒸发；第四层的超宽带透波材料膜层高温下(90℃-200℃)、中等速率(0.4nm/S-1nm/S)的电阻蒸发或者电子束蒸发。

图2和图3中，横坐标为波长，纵坐标R为反射率，T为透射率。如图2、3所示，本实用新型在可见波段的平均透射率大于75％，最大透射率为82％，在近红外波段平均反射率大于70％，中红外波段反射率大于92％。

Claims (6)

1.一种可见光高透中红外高反射型分光镜，包括基底(1)和镀设在基底上的多层膜层，其特征在于，所述多层膜层从下往上依次为金属氧化物膜层(2)、金属膜层(3)、过渡膜层(4)和超宽带透波材料膜层(5)，其中，金属氧化物膜层(2)的折射率在550nm处的折射率≤1.67，超宽带透波材料膜层(5)的折射率在800nm处的折射率≤2.3。

2.根据权利要求1所述可见光高透中红外高反射型分光镜，其特征在于，所述金属膜层(3)的镀膜区域小于金属氧化物膜层(2)的镀膜区域，过渡膜层(4)包覆金属膜层(3)。

3.根据权利要求1所述可见光高透中红外高反射型分光镜，其特征在于，所述过渡膜层(4)和超宽带透波材料膜层(5)的镀膜区域与金属氧化物膜层(2)的镀膜区域相同。

4.根据权利要求2所述可见光高透中红外高反射型分光镜，其特征在于，所述金属氧化物膜层(2)的厚度为15nm到20nm，金属膜层(3)的厚度为10nm到20nm，过渡膜层(4)的厚度为1到3nm，超宽带透波材料膜层(5)的厚度为20到45nm。

5.根据权利要求3所述可见光高透中红外高反射型分光镜，其特征在于，所述金属氧化物膜层(2)为三氧化二铝层，金属膜层(3)为金层或银层，过渡膜层(4)为三氧化二铝层或者硫化锌层，超宽带透波材料膜层(5)为硫化锌层或氧化铪层。

6.根据权利要求1-5任一项所述可见光高透中红外高反射型分光镜，其特征在于，所述基底(1)为在0.35μm-2μm波长范围内光谱透过率≥80％的光学玻璃基底。

Images