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基于8~11μm红外窗口系统中减反射与保护膜的研制

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摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 发展现状

1.3 课题研究的目的与内容

第二章 薄膜的理论基础

2.1 薄膜的反射率

2.2 等效折射率的计算

2.3 双有效界面法

第三章 材料的选择与膜系设计

3.1 基底的选择

3.1.1 热压ZnS与CVD/ZnS的性能对比

3.1.2 多光谱ZnS与CVD/ZnS的性能对比

3.2 保护膜材料的选择

3.2.1 膜料的透明性

3.2.2 膜料的折射率

3.2.3 牢固度与化学稳定性

3.2.4 高折射率膜料的选取

3.2.5 低折射率膜料的选取

3.2.6 过渡层膜料的选取

3.3 膜料和基底材料光学常数的获得

3.4 膜系设计

第四章 薄膜沉积设备及制备方法

4.1 薄膜沉积设备及制备方法简述

4.2 介质层的制备

4.2.1 真空镀膜设备

4.2.2 真空系统

4.2.3 蒸发系统

4.2.4 监控方法

4.2.5 辅助蒸发系统

4.2.6 晶控Tooling值的计算

4.2.7 介质层制备工艺

4.3 过渡层的制备

4.3.1 过渡层制备方法的选择

4.3.2 磁控溅射设备的工作原理

4.3.3 过渡层制备工艺

4.4 DLC类金刚石保护膜的制备

4.4.1 DLC类金刚石保护膜特性

4.4.2 DLC类金刚石保护膜制备工艺

第五章 测试及结果分析

5.1 测试设备简介

5.2 光谱测试曲线

5.2.1 测试结果分析

5.2.2 解决方案

第六章 结论

致谢

参考文献

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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。本文主要研究硫化锌(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。

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