红外窗口材料主要用作红外探测器和飞行器中的窗口、头罩或整流罩等,因而,要求材料在相应工作波段上具有尽可能高的透过率,自辐射尽可能小,以免产生假信号。作为窗口材料还需能够承受恶劣的环境条件,特别是能够承受气动加速,因此它必须具有较高熔点,在高温下具有良好的力学性能,耐热冲击,耐高低温交变,耐振动,耐粒子侵蚀和化学稳定性好等特点。
此外,要易于制成大块材料,具有良好的加工性能,便于加工成形。ZnSe是一种优秀的红外窗口材料,是红外透镜、激光窗口、红外夜像仪的首选材料。
光学加工将影响znSe晶体的宏观应力。加工中引入的宏观应力将降低ZnSe晶体的力学性能,并影响作为红外窗口材料的雨蚀抗力、热冲击抗力和固体颗粒冲击抗力。同时加工中引入的宏观应力将影响加工之后的znse晶体镀膜质量。
化学一机械加工中产生的宏观应力大小与化学机械加工工艺有关,这主要是机械设备的控制和抛光液的选择。采用自行设计的化学一机械加工工艺加工ZnSe透镜,用X射线衍射分析技术测定Z11se器件在加工过程中宏观应力的变化。
结果表明:加工前的器件和抛光后器件的宏观应力相近,说明加工过程对器件的宏观应力影响小,这对器件的应用非常有利。
同时,证明所选用的抛光液和机械设备参数是理想的,有效地减弱了抛光过程对ZnSe晶格的机械冲击力,加强了抛光液的氧化能力,使加工过程中引入加工器件表面的损伤层厚度接近为零,即所采用的Znse晶体化学一机械法是成功的。