本發(fā)明屬于光學(xué)薄膜領(lǐng)域,具體涉及一種耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)玻璃薄膜。
背景技術(shù):
隨著近年來光學(xué)技術(shù)的迅猛的發(fā)展,光學(xué)產(chǎn)品也日新月異,發(fā)生了翻天覆地的變化。人們對光學(xué)的認(rèn)識與需求,不在停留與局限于光與影的轉(zhuǎn)換。攝影、成像與增透只是光學(xué)系統(tǒng)的基本功能,更多的光電功能、防眩、高清夜視功能、車載影像、全息影像等已是當(dāng)前熱門的技術(shù)。
目前市場上多數(shù)光學(xué)產(chǎn)品主要側(cè)重于光學(xué)性能的要求,經(jīng)常強(qiáng)調(diào)其像素、廣角、焦距、可變光、高清等等。但對于其機(jī)械性能、適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境及全候穩(wěn)定性方面要求相對較少。部份廠家則避重就輕,采用外圍設(shè)計來彌補(bǔ)產(chǎn)品的缺陷。隨著民用與軍事產(chǎn)品的發(fā)展與升級,對光學(xué)產(chǎn)品的要求日益苛刻。不但要有優(yōu)良的光學(xué)性能,還要有出色的物理特性。這樣才能滿足各種條件與環(huán)境的需求。
本發(fā)明光學(xué)薄膜不但具有穩(wěn)定、清晰、日夜兩視的光學(xué)特性,而且具有防鹽蝕、抗風(fēng)蝕、耐擦拭的優(yōu)良物理性能。其適用于大量民品車載與軍事海防光學(xué)產(chǎn)品中。本發(fā)明通過對光學(xué)膜層的設(shè)計,提升相機(jī)鏡頭、外置高端光學(xué)鏡頭、軍用探測與監(jiān)控光學(xué)系的耐環(huán)境性能與使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)薄膜,其能抗海水或鹽霧腐蝕、耐風(fēng)沙磨損、可見光與近紅外區(qū)高增透的日夜兩視特種光學(xué)薄膜。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的,采用如下技術(shù)方案:
一種耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)玻璃薄膜,依次包括基底層、相互交替的氧化鋯層和氧化硅層、氟化鎂層。
其中基底層為玻璃,與基底層相鄰的是氧化硅層,氟化鎂為所述光學(xué)薄膜的最外層。
其中氧化鋯層的厚度為10~90nm,氧化硅層的厚度為8-90nm,氟化鎂層的厚度為80-110nm。
其中所述的耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)薄膜除了基底層之外共有9±2層,這樣進(jìn)一步降低了增透膜的反射率。
其中所述的耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)薄膜除了基底層之外共有9層,依次為氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層和氟化鎂層。以氧化硅層為第一層算起,前兩次出現(xiàn)為厚層,后兩次為薄層;其中厚層厚度為60-90nm,薄層厚度為10-35nm;以氧化鋯為第二層算起,前兩次出現(xiàn)為薄層,后兩次為厚層;其中薄層厚度為10-30nm,厚層厚度為40-90nm。
其中所述的光學(xué)薄膜在400至800nm波段內(nèi)的單面反射率<1%。
所述的一種耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)薄膜的制備方法,是采用含有離子源的鍍膜機(jī)在真空狀態(tài)下進(jìn)行鍍膜,起始真空度為3.0*10-3pa,溫度為200℃;離子源的加速電壓為1000v,屏極電壓為900v,中和電流為150a。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下優(yōu)點:
1.底膜采用全程高能離子輔助鍍膜工藝,使材料分子結(jié)合更致密。其改變了膜層的“孔洞結(jié)構(gòu)”為“柱狀結(jié)構(gòu)”,改變了和細(xì)化了分子結(jié)構(gòu),提高了膜層的致密性,從而使膜層的吸水溫漂性控制在1nm以內(nèi),膜的抗擦拭性能大大提升;
2.采用了氟化鎂做為膜層保護(hù)層,并采用離子技術(shù)輔助鍍膜,在提升膜層的抗鹽蝕性的同時又加強(qiáng)了最外層保護(hù)膜的硬度;
3.本發(fā)明光學(xué)薄膜以相互交替的氧化硅層和氧化鋯層、氟化鎂層組成的膜層,通過材料折射率以及材料本身的理化性質(zhì)的作用,從而達(dá)到在400nm-850nm波段的單面反射率小于2%;在420nm-800nm波段單面反射率小于1%;在440nm-680nm波段的單面反射率小于0.8%,具有可見光與近紅外寬帶高透的光學(xué)性能,實現(xiàn)了日夜兩視的功能;
4.本發(fā)明以相互交替的氧化硅層和氧化鋯層、氟化鎂層組成的膜層,其膜層材料穩(wěn)定,結(jié)合致密,抗鹽水腐蝕耐磨損性能好。
附圖說明
圖1為實施例1所得的光學(xué)玻璃薄膜樣品的結(jié)構(gòu)示意圖;1-氧化硅,2-氧化鋯,3-氧化硅,4-氧化鋯,5-氧化硅,6-氧化鋯,7-氧化硅,8-氧化鋯,9-氟化鎂。
圖2為實施例1所得的光學(xué)玻璃薄膜樣品的反射光譜圖。
具體實施方式
為進(jìn)一步公開而不是限制本發(fā)明,以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
成膜設(shè)備:采用光馳otfc-1300型鍍膜機(jī),其主要包括膜厚控制儀、離子源、真空室和蒸發(fā)系統(tǒng)組成。膜厚控制系統(tǒng)分為光控和晶控兩部分,其中晶控采用了進(jìn)口的infcon控制儀,是利用石英晶體振蕩頻率變化來測量薄膜質(zhì)量厚度的。離子源采用中國科學(xué)院北京空間研究所研制的考夫曼離子源,通過調(diào)整屏極電壓和離子束流來控制離子能量,提高沉積薄膜的致密度,改善光學(xué)和機(jī)械性能。真空室靠機(jī)械泵和擴(kuò)散泵系統(tǒng)相互配合來獲得實驗要求的真空度,用熱電偶計對真空度進(jìn)行測定。
實施例1
所述的耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)玻璃薄膜除了基底層之外共有9層,依次為氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層和氟化鎂層。其中除了基底層為玻璃,氧化硅為第一層,厚度為61.51nm;第二層為氧化鋯,厚度為9.00nm;第三層為氧化硅,厚度為85.53nm;第四層為氧化鋯,厚度為24.62nm;第五層為氧化硅,厚度為34.94nm;第六層為氧化鋯,厚度為88.11nm;第七層為11.24nm;第八層為氧化鋯,厚度為40.76nm;第九層為氟化鎂,厚度為105.34nm。
上述光學(xué)薄膜的制備方法為:起始真空度為3.0*10-3pa,溫度為200℃;離子源的加速電壓為1000v,屏極電壓為900v,中和電流為150a;氟化鎂層的離子源參數(shù)為:離子源的加速電壓為320v,屏極電壓為320v,中和電流為150a。
實施例中未提及的其它技術(shù)參照現(xiàn)有技術(shù)。
實施例2
所述的耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)玻璃薄膜除了基底層之外共有11層,依次為氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化鋯層、氧化硅層和氟化鎂層。其中除了基底層為玻璃,氧化硅為第一層,厚度為61.51nm;第二層為氧化鋯,厚度為9.00nm;第三層為氧化硅,厚度為85.53nm;第四層為氧化鋯,厚度為24.62nm;第五層為氧化硅,厚度為34.94nm;第六層為氧化鋯,厚度為88.11nm;第七層為氧化硅11.24nm;第八層為氧化鋯,厚度為40.76nm;第九層為氧化硅,厚度43.6nm;第十層為氧化鋯,厚度62.3nm;第十一層為氟化鎂,厚度為105.34nm。
上述光學(xué)薄膜的制備方法為:起始真空度為3.0*10-3pa,溫度為200℃;離子源的加速電壓為1000v,屏極電壓為900v,中和電流為150a(氟化鎂的離子源參數(shù)為:離子源的加速電壓為260v,屏極電壓為300v,中和電流為150a)。實施例中未提及的其它技術(shù)參照現(xiàn)有技術(shù)。
實施例3
所述的耐腐蝕高增透的日夜兩視光學(xué)玻璃薄膜除了基底層之外共有7層,依次為氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、氧化硅層、氧化鋯層、第七層為氟化鎂層。其中除了基底層為玻璃,氧化硅為第一層,厚度為35.2nm;第二層為氧化鋯,厚度為19.55nm;第三層為氧化硅,厚度為37.43nm;第四層為氧化鋯,厚度為64.62nm;第五層為氧化硅,厚度為9.94nm;第六層為氧化鋯,厚度為53.11nm;
上述層的制備方法為:起始真空度為3.0*10-3pa,溫度為200℃;離子源的加速電壓為1000v,屏極電壓為900v,中和電流為150a。
第七層氟化鎂為97.24nm,其離子源加工條件為:離子源的加速電壓為300v,屏極電壓為300v,中和電流為160a。
實施例中未提及的其它技術(shù)參照現(xiàn)有技術(shù)。
實施例4
上述各個實施例所得的光學(xué)玻璃薄膜的性能測試如下:
對各個實施例的光學(xué)薄膜光學(xué)性能測試:實施例1-3所得的光學(xué)薄膜在400nm-850nm波段的單面反射率均小于2%;在420nm-800nm波段單面反射率均小于1%;在440nm-680nm波段的單面反射率均小于0.8%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。