專利名稱：一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片，具體涉及到利用調(diào)節(jié)方位角得 到雙通道調(diào)諧反射光譜能量的能量調(diào)諧濾光片，可應(yīng)用于光學(xué)儀器、光學(xué)探測、光學(xué)測量及 生物醫(yī)學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光學(xué)濾光片器件具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，例如在生物學(xué)研究領(lǐng)域，所需要的光譜通 常是由光源經(jīng)過光學(xué)濾光片得到，長期研究結(jié)果已經(jīng)清楚地表明通過光學(xué)濾光片得到的 光譜光學(xué)參數(shù)對生物的生長發(fā)育產(chǎn)生關(guān)鍵作用，光譜可以影響生物生長、控制生物發(fā)育轉(zhuǎn) 變。但迄今為止，由于無法通過現(xiàn)有的實驗儀器和手段獲得光譜能量可調(diào)的光源，研究者仍 不能精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光譜參數(shù)，因此制約著光生物學(xué)精確定量研究和 深入開展，所以，光學(xué)濾光片器件對于生物學(xué)中與光譜參數(shù)相關(guān)科學(xué)技術(shù)研究，是一個至關(guān) 重要的器件。在先技術(shù)中有一種紅外線吸收濾光片，中國發(fā)明專利“紅外線吸收濾光片”，專 利號ZL00135776.X。該濾光片具有很多優(yōu)點，但是，仍然存在一些本質(zhì)不足1)通過此紅 外線吸收濾光片得到的光譜，其光譜參數(shù)無法調(diào)節(jié)，濾光片靈活性差；2)濾光片實施復(fù)雜， 并且光譜帶寬較寬，限制了濾光片的使用范圍。

實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型公開了一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光 片，不僅結(jié)構(gòu)簡單、具有窄帶反射光譜，而且可通過改變方位角來實現(xiàn)雙道反射光譜能量的 分布調(diào)節(jié)。本實用新型的能量調(diào)諧濾光片，是基于導(dǎo)模共振結(jié)構(gòu)而設(shè)計的一種全新的能量 調(diào)諧濾光片。一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片，其特征在于在基底層鍍上一層均勻二氧化鉿 膜層，二氧化鉿膜層上鍍上一層光刻膠并烘干，再在光刻膠層上用曝光和顯影技術(shù)制作高 低折射率材料為光刻膠和入射媒質(zhì)的光柵，即得到雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片。通過調(diào)節(jié)方位角可以實現(xiàn)雙通道調(diào)諧反射光譜能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是利用導(dǎo)模共振濾光片的結(jié)構(gòu)， 通過調(diào)節(jié)方位角達到在雙通道快速調(diào)諧反射光譜能量的目的，具有實施方便、窄帶光譜，可 廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、光學(xué)探測、光學(xué)測量及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

圖1是雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型空氣中0°入射角，TE偏振入射，不同方位角時，光譜能量調(diào)諧 濾光片在不同通道的反射光譜特性曲線。(a)0°，(b)20°，(c) 30°，(d)45°，(e)60°，(f)70°，(g)80°，(h)90°。1.基底層，2.均勻二氧化鉿膜層，3.光柵高折射率的光刻膠，4.光柵低折射區(qū)空氣，5.入射媒質(zhì)。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限 制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實用新型的保 護范圍。一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片，實施例的具體參數(shù)是光柵周期409nm，占空比 0. 3，光柵槽深134·，光柵高低折射率材料分別是光刻膠和空氣，對應(yīng)折射率分別為1. 63 和1. 0，二氧化鉿膜層作為波導(dǎo)層，折射率為1. 98。具體步驟如下1.用電子蒸發(fā)法在基底層1上鍍上一層厚度為ieOnm的均勻二氧化鉿膜層2。2.用旋涂法在二氧化鉿膜層2上鍍上一層厚度為227nm的光刻膠3并烘干。3.在光刻膠層上用曝光和顯影技術(shù)制作高低折射率材料為光刻膠和空氣的光柵。 實施例所采用的光刻膠型號為ARP3120，該型號正性光刻膠對波長為441. 6nm光束感光靈 敏性高。因此，全息曝光利用光波波長為441. 6nm的氦鎘激光器產(chǎn)生的單色均勻平面波在 光刻膠層表面干涉，再通過控制顯影液的濃度、稀釋度及顯影時間對已曝光的光刻膠顯影 得到所需光柵結(jié)構(gòu)。這樣得到如圖1所示的雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片的結(jié)構(gòu)。入射媒質(zhì)5為空氣。通過調(diào)節(jié)方位角可以改變不同通道的窄帶反射光譜，達到雙 通道光譜能量調(diào)諧濾光片的功能。圖2是本實用新型的空氣中0°入射角，TE偏振入射，不同方位角時的雙通道光 譜能量調(diào)諧濾光片在不同通道(波長為723nm和684.6nm)的反射光譜特性曲線。圖2中 (a)方位角為0°，(b)方位角為20°，(c)方位角為30°，(d)方位角為45°，(e)方位角 為60°，(f)方位角為70°，(g)方位角為80°，(h)方位角為90°。由圖可知，該濾光片 在0°方位角時的共振波長為723nm，方位角變到90°時的共振波長為684. 6nm，且方位角 為0°和90°時，在共振波長處的反射率均接近于100%。方位角為45°時，反射率在波長 684.6nm和723nm處約為50%，反射光譜的能量隨著方位角從0°到90°的變化在兩個通 道處線性變化。本實用新型成功實現(xiàn)了利用雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片調(diào)諧光譜的功能。
權(quán)利要求一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片，其特征在于在基底層鍍上一層均勻二氧化鉿膜層，二氧化鉿膜層上鍍上一層光刻膠，再在光刻膠層上制作高低折射率材料為光刻膠和入射媒質(zhì)的光柵，即得到雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片。
專利摘要一種雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片，其特征在于在基底層鍍上一層均勻二氧化鉿膜層，二氧化鉿膜層上鍍上一層光刻膠，再在光刻膠層上制作高低折射率材料為光刻膠和入射媒質(zhì)的光柵，即得到雙通道光譜能量調(diào)諧濾光片。通過調(diào)節(jié)方位角可以實現(xiàn)雙通道調(diào)諧反射光譜能量。本實用新型實施方便、窄帶光譜，可廣泛應(yīng)用于光學(xué)儀器、光學(xué)探測、光學(xué)測量及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
文檔編號G02B5/20GK201622361SQ20092017826
公開日2010年11月3日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者倪爭技, 莊松林, 張大偉, 王 琦, 高秀敏, 黃元申 申請人:上海理工大學(xué)