宽角度应用高反射镜制造技术

本发明专利技术公开了一种宽角度应用高反射镜，具有800‑4000nm波长范围部分重叠的反射带，该反射镜包包括了多个高折射率膜层和多个低折射率膜层交替堆叠而成的膜系，高折射率膜层的材料为SiH、SiO

Wide angle application high mirror

【技术实现步骤摘要】
宽角度应用高反射镜
本专利技术涉及光学镜片领域，尤其涉及宽角度应用高反射镜。
技术介绍
反射镜是目前光学通讯、成像、仪器、传感领域最广泛应用的器件之一。此类反射镜往往由通过真空镀膜技术，在特定基底上镀制一层或多层的材料来实现增加反射光的目的。常规情况下，反射镜为满足宽角度应用的需求，需要由镀制金属膜层来实现。但是金属膜在镀膜工艺中属于“软膜”，其缺点在于不耐磨擦、环境可靠性差、使用寿命短。即便加上了单层或多层硬介质薄膜作为加强保护膜（例如Nb2O5，Ta2O5，Al2O3，SiO2等硬介质氧化膜）以改善可靠性，但离常规的全介质薄膜还是有非常大的差距。另一方面，如果用常规的氧化物或氟化物全介质材料，例如TiO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2及它们的混合物，虽然有着优良的环境可靠性及使用寿命，但是其缺点是随着入射角度的增大，其反射带的中心波长往短波偏移明显，无法在很宽的入射角度范围下使用。针对以上问题，本专利技术公开了一些技术改进，提高了常规反射镜的应用入射角度范围，同时保证了其良好的可靠性和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种宽角度应用高反射镜，该高反射镜能够提高常规反射镜的应用入射角度范围，同时保证其良好的可靠性和使用寿命。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：宽角度应用高反射镜，具有800-4000nm波长范围部分重叠的反射带，所述反射镜包括多个高折射率膜层和多个低折射率膜层交替堆叠而成的膜系；其中高折射率膜层的材料为SiH、SiOxHy、SiOxNy中的一种或两种以上的混合物，每个高折射率膜层在800-4000nm波段的折射率均大于3，，所述反射带在入射角度0到60度入射角度范围内，反射率均大于99%。作为优选，所述高折射率层在800到1100nm波段的折射率均大于3.5。作为优选，所述低折射率膜层的材料为TiO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SixNy中的一种或两种以上的混合物。作为优选，所述膜系还包括金属膜层，金属膜层位于膜系的最内侧，所述金属膜层为Cr、Ta、Ti、Nb、Ni、Au、Ag、Cu、Al中的一种或两种以上的混合物。其还包括用于承载膜系的基底，基底材料为硅材料、基于二氧化硅材料的玻璃、塑料、蓝宝石、碳化硅、钢化玻璃其中的一种或两种以上的混合物。本专利技术采用以上技术方案具有以下有益效果：实现在800至4000nm波长范围部分重叠范围的反射带，所述反射带在入射角度0到60度入射角度范围内，反射率均大于99%。作为优选，所述反射带在入射角度0到80度入射角度范围内，反射率均大于99%。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明：图1为本专利技术的一种结构示意图；图2为本专利技术实施例1的反射率和波长的关系图；图3为本专利技术实施例1的反射带平均反射率和入射角度的关系图；图4为本专利技术对比例1的反射率和波长的关系图；图5为本专利技术对比例1的反射带平均反射率和入射角度的关系图；图6为本专利技术对比例2的反射率和波长的关系图；图7为本专利技术对比例2的反射带平均反射率和入射角度的关系图。具体实施方式下面结合实施例和对比例对专利技术做进一步的描述。图1所示，本专利技术宽角度应用高反射镜，具有800-4000nm波长范围部分重叠的反射带，所述反射镜包括多个高折射率膜层1和多个低折射率膜层2交替堆叠而成的膜系；其中高折射率膜层1的材料为SiH、SiOxHy、SiOxNy中的一种或两种以上的混合物，每个高折射率膜层2在800-4000nm波段的折射率均大于3，所述反射带在入射角度0到60度入射角度范围内，反射率均大于99%。所述高折射率层2在800到1100nm波段的折射率均大于3.5。所述低折射率膜层1的材料为TiO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SixNy中的一种或两种以上的混合物。所述膜系还包括金属膜层，金属膜层位于膜系的最内侧，所述金属膜层为Cr、Ta、Ti、Nb、Ni、Au、Ag、Cu、Al中的一种或两种以上的混合物。本专利技术的高反射镜还包括用于承载膜系的基底，基底材料为硅材料、基于二氧化硅材料的玻璃、塑料、蓝宝石、碳化硅、钢化玻璃其中的一种或两种以上的混合物。实施例1如图1-3之一所示，一种宽角度应用高反射镜，具有850nm-950nm范围的高反射带，其结构包含多个高折射率膜层1和多个低折射率膜层2交替堆叠而成的膜系。高折射率膜层的材料为SiH，在900nm附近的折射率为3.6。低折射率膜层的材料为SiO2，在900nm附近的折射率为1.48。基底材料为普通的K9光学玻璃。本专利技术高反射带在入射角度0度到80度范围内，反射率均大于99%。并且可以满足通讯类、汽车类产品的耐摩擦、耐高温高湿的可靠性需求。图2为本实施例1的反射率和波长的关系图。对比例1一种宽角度应用高反射镜，具有850nm-950nm范围的高反射带，其包含了一层金膜。基底材料为普通的K9光学玻璃。将实施例1与对比例1的反射镜进行性能对比：如图4或图5所示，对比例1在目标反射带只能满足大概0到85度反射角的应用。其高反射带在入射角度0度到80度范围内，反射率均大于96%。偏低的反射率增大了光路的损耗，降低了光学系统的信噪比。并且，使金膜材料暴露在空气中，会让反射镜不耐潮耐湿、不耐摩擦，无法满足严苛环境的应用。对比例2一种宽角度应用高反射镜，具有850nm-950nm范围的高反射带，其结构包含多个高折射率膜层和多个低折射率膜层交替堆叠而成的膜系。高折射率膜层的材料为TiO2，在900nm附近的折射率为2.25。低折射率膜层的材料为SiO2，在900nm附近的折射率为1.48。基底材料为普通的K9光学玻璃。将实施例1与对比例2的反射镜进行性能对比：如图6或图7所示，对比例2在目标反射带反射率可以实现>99%，但满足该反射率只能限制应用角度在0到约50度。随着入射角度的偏大，膜系的整体的形状向短波方向移动，在50-80度范围时，反射率恶化明显。偏小的入射角度范围限制了其在大视场光学系统的应用，基于该反射镜的系统，无法应用于大角度入射场合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.宽角度应用高反射镜，具有800-4000nm波长范围部分重叠的反射带，所述反射镜包括多个高折射率膜层和多个低折射率膜层交替堆叠而成的膜系；其中高折射率膜层的材料为SiH、SiOxHy、SiOxNy中的一种或两种以上的混合物，每个高折射率膜层在800-4000nm波段的折射率均大于3，所述反射带在入射角度0到60度入射角度范围内，反射率均大于99%。/n

【技术特征摘要】
1.宽角度应用高反射镜，具有800-4000nm波长范围部分重叠的反射带，所述反射镜包括多个高折射率膜层和多个低折射率膜层交替堆叠而成的膜系；其中高折射率膜层的材料为SiH、SiOxHy、SiOxNy中的一种或两种以上的混合物，每个高折射率膜层在800-4000nm波段的折射率均大于3，所述反射带在入射角度0到60度入射角度范围内，反射率均大于99%。


2.如权利要求1所述的宽角度应用高反射镜，其特征在于：所述高折射率层在800到1100nm波段的折射率均大于3.5。


3.如权利要求1所述的宽角度应用高反射镜，其特征在于：所述低折射率膜层的材料为TiO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SixNy中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，刘哲，于光龙，李昱，苏炎，林志强，
申请(专利权)人：福州高意光学有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35