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为了满足大尺寸红外窗口和探测器的增透和保护要求,利用过滤阴极真空电弧沉积技术,制备了性能优异的大面积均匀无氢类金刚石薄膜.研究了衬底偏压对薄膜结构和性能的影响规律.利用可见光Raman光谱研究了薄膜的结构,用BWF函数描述的单斜劳伦兹曲线拟合数据,并用表征Raman曲线非对称性的耦合系数来定量评价薄膜中sp<3>键的含量.分别用原子力显微镜和纳米压入仪研究薄膜的表面形态和机械性能.根据薄膜光学原理,DLC/ZnS膜系达到最佳增透效果时候的DLC薄膜的折射率要达到1.6,但这么低的折射率意味着sp<3>杂化键的含量过少,严重影响类金刚石薄膜的保护效果.如果折射率过高,则增透效果又不明显.为了保证DLC薄膜的折射率在一个合理的范围内,而且在保证良好结合的前提下能够达到增透作用,设计了DLC/Ge<,x>C<,1-x>/ZnS双层膜系.经过优化(用平方和型评价函数),在3~12μm波段范围内,该膜系的平均透过率为89.6﹪(双面),达到了增透效果.由于MgF<,2>折射率很低(约为1.38),单层DLC薄膜不同程度的降低了MgF<,2>的透过率,而且DLC的折射率越高,透过率的损失越大,所以还是考虑两层DLC/Ge<,x>C<,1-x>/MgF<,2>膜系.计算后表明,透过率下降的幅度不大(约为2.6﹪),而且能够保证DLC薄膜的折射率在一个合理的范围内,从而起到保护作用.为了给今后的膜系增透研究提供一个可靠的理论依据,用VB6.0编制了膜系设计软件.传统薄膜自动设计方法常常会由于初始值选得不好而陷入局部极值.而遗传算法具有全局寻优能力,由于采用了并行计算思想,所以其效率较高,精度较好.该膜系设计软件分成遗传算法模块与特征矩阵模块,把二者结合起来,完成了膜系软件设计.