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蓝宝石晶体具有优良的物理性能和化学性能,是目前中红外窗口较理想的材料。但是随着红外窗口向高马赫或更高马赫趋势的发展,在高温条件下,蓝宝石的强度急剧下降,红外透过率也满足不了使用要求。为了提高蓝宝石高温强度和红外透过率,在蓝宝石表面制备增透保护复合膜系是一条最有效的途径。SiO2薄膜具有优良的物理和化学性能,且与蓝宝石附着良好,适合用作提高蓝宝石高温强度的红外增透保护膜。Y2O3薄膜折射率比SiO2的稍大,可与低折射率的SiO2薄膜结合用作红外增透保护膜系中,但目前国内在这方面的研究还没有出现。本文主要研究蓝宝石衬底上增透保护膜系的设计,SiO2和Y2O3薄膜的制备工艺及其对薄膜结构、性能的影响规律,以及SiO2/Y2O3复合增透薄膜的总体评价。利用Essential Macleod光学模拟软件在蓝宝石衬底上设计了SiO2/Y2O3的增透保护膜系,并对所设计的膜系进行了结构敏感因子和结构偏差因子分析。结果表明,蓝宝石衬底镀SiO2/Y2O3增透保护膜系,在35μm波段的平均透过率大于99%,完全能够满足红外窗口的设计和使用要求。采用射频磁控溅射的方法在蓝宝石衬底上制备了SiO2和Y2O3薄膜,研究主要的工艺参数对薄膜沉积速率的影响,采用正交实验设计软件对工艺参数进行分析,并且确定了薄膜最大沉积速率的工艺参数。对所制备的SiO2薄膜和Y2O3薄膜进行了X射线光电子谱（XPS）、X射线衍射（XRD）分析、表面粗糙度分析（AFM）、扫描电子显微镜分析（SEM）、椭偏仪分析及退火处理。由XPS分析结果可知,薄膜中的Si、O、Y元素比接近标准氧化物比例。XRD结果表明,所制备的SiO2薄膜结构为非晶态。Y2O3薄膜低温下为非晶体状态,随温度升高开始结晶并在退火温度高于600℃会发生晶体结构转变。对镀膜后的蓝宝石进行红外透过率分析,镀膜后的蓝宝石红外平均透过率高于未镀膜的透过率。通过微米划痕仪的测试表明,SiO2/Y2O3复合增透膜系的膜基结合力进一步增强。