CN208255450U - 具有高抗激光阈值的增透膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种具有高抗激光阈值的增透膜，包括紫外融石英玻璃制成的镜头，所述镜头上沉积有中折射率的三氧化二铝层，所述三氧化二铝层上沉积有锆折射率的氧化铪层，所述氧化铪层上沉积有低折射率的二氧化硅层，且所述三氧化二铝层、氧化铪层以及二氧化硅层的外轮廓与所述镜头的外轮廓一致。本实用新型的有益效果主要体现在：结构简单，设计精巧，这三层结合具有抗激光损伤阈值高，低散射，低吸收，膜层牢固，膜层相互间应力互补，膜层不易破裂的特性，同时，无放射性，不会对操作员以及环境造成损害，可满足在6KW/cm2,10ns的激光器下连续长时间工作，打出精准图标或文字。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种膜层，具体而言，尤其涉及一种具有高抗激光阈值的增透膜。
背景技术
目前，紫外波段355nm 激光镜头，由于聚焦光斑非常小，且加工热影响小，因而可以进行超精细打标，特殊材料打标，近乎完美的打标质量。打标精细并可重复加工，打标过程非接触，打标效果永久性。此类激光镜头适用范围大，热影响区域非常小，不会有热效应，材料不变形不烧焦，标记速度快，效率高等优点，广泛适用于民用产品的大部分打标领域。
如授权公告号CN1030577194B揭示了一种增透膜，该增透膜依次包括第一二氧化硅层、第二线性二氧化硅层和第 三二氧化硅层；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为 50-150nm，所述第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径为10-70nm ；所述第一二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径与第三二氧化硅层的二氧化硅颗粒的平均粒径比为 1-5 ：1，但是该增透膜抗激光阈值相对较低，在长时间工作情况下会发生热变形。
现市场上的紫外波段355nm 激光镜头只能在用于低于200W/cm2,10ns 的激光能量，连续工作8 小时不变形。对于特殊领域例如航空航天，军工等领域，由于要在特殊材料，超硬质材料上打标，要求激光镜头要在6KW/cm2,10ns 的激光器下连续工作。目前市面上的激光镜头工作30 分钟就会产生热变形，导致镜头焦点偏移，成像弯曲，无法打出精准图标或文字。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有高抗激光阈值的增透膜。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种具有高抗激光阈值的增透膜，包括紫外融石英玻璃制成的镜头，所述镜头上沉积有中折射率的三氧化二铝层，所述三氧化二铝层上沉积有锆折射率的氧化铪层，所述氧化铪层上沉积有低折射率的二氧化硅层，且所述三氧化二铝层、氧化铪层以及二氧化硅层的外轮廓与所述镜头的外轮廓一致。
优选的，所述三氧化二铝层的物理厚度为480~490埃。
优选的，所述氧化铪层的物理厚度为570~580埃。
优选的，所述二氧化硅层的物理厚度为555~560埃。
优选的，以真空蒸发的方式沉积所述三氧化二铝层、氧化铪层以及二氧化硅层。
优选的，所述镜头的表面粗糙度小于5埃。
本实用新型的有益效果主要体现在：
1、结构简单，设计精巧，这三层结合具有抗激光损伤阈值高，低散射，低吸收，膜层牢固，膜层相互间应力互补，膜层不易破裂，可满足在6KW/cm2,10ns 的激光器下连续长时间工作，打出精准图标或文字；
2、镜头、三氧化二铝层、氧化铪层以及二氧化硅层均无放射性，不会对操作员以及环境造成损害；
3、镜头的表面粗糙度小于5埃，可极大地提高激光损伤阈值，延长使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1：本实用新型的结构示意图
图2：本实用新型增透膜的曲线图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
如图1所示，本实用新型揭示了一种具有高抗激光阈值的增透膜，包括紫外融石英玻璃制成的镜头1，所述镜头1采用紫外融石英玻璃制成，是由于紫外融石英玻璃在光学性能有独到之处，其可以透过远紫外光谱，是所有哦透紫外材料最优者，又可透过可见光和近红外光谱，用户可根据实际需要，从185~3500um波段范围内任意选择所需品种，由于融石英玻璃耐高温，热膨胀系数极小，化学热稳定性好，气泡、条纹、均匀性、双折射又可与一般光学玻璃媲美，所以它是各种恶劣场合下工作具有高稳定度光学系统的必不可少的光学材料。本实用新型中所述镜头1的表面粗糙度小于5埃，可极大地提高激光损伤阈值，延长使用寿命。
所述镜头1上依次沉积有所述所述三氧化二铝层2、氧化铪层3以及二氧化硅层4，且所述三氧化二铝层2、氧化铪层3以及二氧化硅层4的外轮廓与所述镜头1的外轮廓一致，其沉积步骤如下：对三氧化二铝层2、氧化铪层3以及二氧化硅层4按照JB/8226 标准进行摩擦试验，高低温试验，湿热试验，盐雾试验，待其都符合标准后，再充分清洁所述镜头1的表面后，将其放置在真空室内，真空室内压强为2×10-3Pa ，烘烤温度为300摄氏度，再在所述镜头1上依次沉积所述三氧化二铝层2、氧化铪层3以及二氧化硅层4，其中内层的沉积速率以及离子源参数如下：所述三氧化二铝的蒸发速率为3.5 埃/S，离子源阴极电流为6A。所述氧化铪的蒸发速率为3 埃/S，离子源阴极电流为10A。所述二氧化硅蒸发速率为8埃/S，离子源阴极电流为8A。该沉积过程为本领域技术人员的公知常识，不作过多赘述。经所述三氧化二铝层2、氧化铪层3以及二氧化硅层4沉积后的所述镜头1可在紫外波段355nm、6KW/cm2,10ns 激光器下连续工作8小时，不发热，镜头不变形，稳定打标。
本实用新型中，所述三氧化二铝层2的物理厚度为480~490埃，优选的，所述三氧化二铝层2的物理厚度为486埃。所述氧化铪层3的物理厚度为570~580埃，优选的，氧化铪层3的物理厚度为578埃。所述二氧化硅层4的物理厚度为555~560埃，优选的，所述二氧化硅层4的物理厚度为559埃。、激光对膜层的破坏主要是膜层吸热后温度急剧升高，在短脉冲的作用下表现为弹性波或热应力波的破坏，本实用新型采用所述三氧化二铝层2、氧化铪层3以及二氧化硅层4，是由于这三种膜层材料均具有抗激光损伤阈值高，低散射，低吸收，膜层牢固度好等特性，另外，所述氧化铪层3以及二氧化硅层4的压应力相互间应力互补，导致膜层不易破裂，延长其使用寿命。
本实用新型的有益效果主要体现在：
1、结构简单，设计精巧，这三层结合具有抗激光损伤阈值高，低散射，低吸收，膜层牢固，膜层相互间应力互补，膜层不易破裂，可满足在6KW/cm2,10ns 的激光器下连续长时间工作，打出精准图标或文字；
2、镜头、三氧化二铝层、氧化铪层以及二氧化硅层均无放射性，不会对操作员以及环境造成损害；
3、镜头的表面粗糙度小于5埃，可极大地提高激光损伤阈值，延长使用寿命。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.具有高抗激光阈值的增透膜，包括紫外融石英玻璃制成的镜头（1），其特征在于：所述镜头（1）上沉积有中折射率的三氧化二铝层（2），所述三氧化二铝层（2）上沉积有锆折射率的氧化铪层（3），所述氧化铪层（3）上沉积有低折射率的二氧化硅层（4），且所述三氧化二铝层（2）、氧化铪层（3）以及二氧化硅层（4）的外轮廓与所述镜头（1）的外轮廓一致。
2.根据权利要求1所述的具有高抗激光阈值的增透膜，其特征在于：所述三氧化二铝层（2）的物理厚度为480~490埃。
3.根据权利要求1所述的具有高抗激光阈值的增透膜，其特征在于：所述氧化铪层（3）的物理厚度为570~580埃。
4.根据权利要求1所述的具有高抗激光阈值的增透膜，其特征在于：所述二氧化硅层（4）的物理厚度为555~560埃。
5.根据权利要求1所述的具有高抗激光阈值的增透膜，其特征在于：以真空蒸发的方式沉积所述三氧化二铝层（2）、氧化铪层（3）以及二氧化硅层（4）。
6.根据权利要求1所述的具有高抗激光阈值的增透膜，其特征在于：所述镜头（1）的表面粗糙度小于5埃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820760612.4U CN208255450U (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 具有高抗激光阈值的增透膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820760612.4U CN208255450U (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 具有高抗激光阈值的增透膜 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN208255450U true CN208255450U (zh) | 2018-12-18 |
Family
ID=66480873
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201820760612.4U Active CN208255450U (zh) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | 具有高抗激光阈值的增透膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208255450U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111679347A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-09-18 | 西南技术物理研究所 | 一种高损伤阈值激光薄膜工艺技术方法 |
-
2018
- 2018-05-22 CN CN201820760612.4U patent/CN208255450U/zh active Active
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| CN111679347A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-09-18 | 西南技术物理研究所 | 一种高损伤阈值激光薄膜工艺技术方法 |
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