日前，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所科研人員基于紅外基底，采用溶膠凝膠法實(shí)現(xiàn)多種高效紅外減反膜的制備。 {od@Sl  
:7Uv)@iUk  
紅外光學(xué)元件基底材料折射率比較高，在其表面往往存在嚴(yán)重反射，減少了紅外光的透過率。為最大程度增加紅外光透過，需在其表面鍍制減反膜。目前，紅外減反膜通常采用物理法，如磁控濺射、真空熱蒸發(fā)以及離子束蒸發(fā)等技術(shù)，這些方法成本較高，且獲得的紅外減反膜在高溫輻照的環(huán)境下易脫落。采用溶膠凝膠法鍍膜獲得的膜層為多孔結(jié)構(gòu)，可有效緩解高溫能量沖擊，是一種制備耐高溫輻照膜層的有效方法。但紅外減反所需的膜層較厚，厚度的增加會(huì)導(dǎo)致薄膜在退火過程中開裂，采用溶膠凝膠法制備出紅外波段減反膜具有挑戰(zhàn)。 jWvi%Iqi  
Q_0_6,Opb  
該研究以紅外材料CdSe為基底，通過合理設(shè)計(jì)溶膠成分并加入添加劑，成功制備出兩波段雙層紅外減反膜。該膜層底層為多孔TiO2膜，頂層為Si(Ti)O2顆粒膜，孔徑及顆粒尺寸均在20mm以內(nèi)。鍍膜后可以實(shí)現(xiàn)在2μm和2.5μm兩個(gè)波段的同時(shí)減反，反射率分別為2.1%和2.8%；在1.8μm-2.6μm寬波段平均反射率為2.6%，比未鍍膜樣品降低了27%。該減反膜在高溫400攝氏度以及低溫零下16攝氏度冷熱沖擊10次，仍保持完好不開裂，表現(xiàn)出良好的耐高低溫性能。 @li/Y6Wh  
sS4V(:3s  
此外，該研究以紅外材料TeO2為基底，結(jié)合理論計(jì)算，通過調(diào)控溶膠成分制備了折射率優(yōu)化的Si-Ti-PEG 600以及Si-Ti-PVA兩種減反膜，并探討了添加劑對(duì)膜層結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定的影響。結(jié)果表明，兩種膜層均表現(xiàn)出高透過率，最佳透過率接近100%，減反峰值波長在1550nm-2460nm之間可調(diào)；膜層表面的低粗糙度有效抑制了表面反射。同時(shí)，膜層表現(xiàn)出良好的耐水性和耐高低溫性，可耐受的光功率密度分別為3.53×10⁶W/cm²和3.40×10⁶W/cm²（2.79μm，3Hz）。 ![I|hB  
[yc7F0Aw  
相關(guān)成果發(fā)表在Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects和Infrared Physics and Technology上。研究得到“十四五”裝備預(yù)研重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金委基金項(xiàng)目的支持。 el2<W=^M  
'9Q#%
E!*  
相關(guān)鏈接：1.https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.127329 2.https://doi.org/10.1016/j.infrared.2021.103881