專(zhuān)利名稱(chēng)：長(zhǎng)波紅外寬帶濾光片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種除透鏡以外的光學(xué)部件，具體是一種選擇所需6.3微米至7.6微米水汽波段的長(zhǎng)波紅外寬帶濾光片。
背景技術(shù)：
6.3微米至7.6微米紅外寬帶濾光片主要用于空間遙感紅外分析儀中檢測(cè)目標(biāo)環(huán)境的水汽含量。目前，空間遙感儀器逐步趨向小型化，為了使儀器結(jié)構(gòu)更緊湊，需要將濾光片直接貼在工作溫度為92K的低溫列陣探測(cè)器的窗口上，由此而產(chǎn)生對(duì)濾光片的低溫性能要求，目前使用的常溫紅外水汽濾光片將無(wú)法應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種在92K工作溫度下，工作性能良好的6.3微米至7.6微米長(zhǎng)波紅外寬帶濾光片，它能有效檢測(cè)水汽的含量，抑制其它氣體的干擾。
本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)即，用拋光鍺片作基板，在其的二個(gè)表面交替蒸鍍多層硒化鋅膜層和碲化鉛膜層，其中第一面膜系采用Ns|H4LH4LH4LHL|N0，第二面膜系采用Ns|2(0.5LH0.5L)6|3.31L|3.31(LHL)6|N0，式中的符號(hào)含義分別為Ns表示鍺基板，L表示λ0/4硒化鋅膜層，H表示λ0/4碲化鉛膜層，N0表示空氣。λ0為中心波長(zhǎng)，對(duì)于第一面膜系為6.9微米，第二面膜系為2.1微米。
由于本實(shí)用新型濾光片對(duì)低溫透射區(qū)域中心波長(zhǎng)穩(wěn)定性要求較高，故第一面主膜系采用寬帶膜系，這一膜系中的硒化鋅膜層與碲化鉛膜層的光學(xué)厚度比達(dá)到13比4，有效減小了碲化鉛薄膜負(fù)溫度特性系數(shù)對(duì)濾光片中心波長(zhǎng)的影響。
第二面膜系采用前截止膜系疊加寬帶截止次峰膜系，該膜系能有效截除通帶前次峰和相應(yīng)的后次峰。
上述膜系的結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的低溫特性，透過(guò)率高、矩形度好和常溫至低溫截止邊漂移小，中心波長(zhǎng)漂移僅0.04微米。在截止區(qū)域內(nèi)截止深度(TC)小于0.5％，能抑制背景干擾及減少串音的作用。而且本技術(shù)方案生產(chǎn)的濾光片成品率高，能滿足高精度空間儀器需要。


圖1為本實(shí)用新型濾光片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型濾光片理論計(jì)算曲線圖；圖3為本實(shí)用新型濾光片在300K至92K光譜實(shí)測(cè)曲線圖。
具體實(shí)施方案參閱圖1，本實(shí)用新型濾光片包括基板1，其外形和厚度可視實(shí)際需要而定，在基板1的二個(gè)表面分別交替鍍有多層硒化鋅膜層2，碲化鉛膜層3。在本實(shí)用新型中，是通過(guò)真空蒸鍍將低折射率硒化鋅膜料和高折射率碲化鉛膜料按設(shè)計(jì)的膜系分別交替蒸度在基板1的兩個(gè)表面上，其中第一面膜系為Ns|H4LH4LH4LHL|N0，第二面膜系為Ns|2(0.5LH0.5L)6|3.31L|3.31(LHL)6|N0。
式中的符號(hào)含義分別為Ns表示鍺基板，L表示λ0/4硒化鋅膜層，H表示λ0/4碲化鉛膜層，N0表示空氣。λ0為中心波長(zhǎng)，對(duì)于第一面膜系為6.9微米，對(duì)于第一面膜系為2.1微米。
本實(shí)用新型采用反射式奇級(jí)次間接直控光電法監(jiān)控膜層厚度。
本實(shí)用新型制備的濾光片經(jīng)采用美國(guó)BIO-RAD FST-40型付里葉紅外分光光度計(jì)及OXFORD ND1704型變溫液氮杜瓦瓶為主的低溫測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)際測(cè)量出濾光片300K和92K曲線，見(jiàn)圖3。
濾光片的實(shí)測(cè)性能如下
1、成品的外形直徑12毫米，厚度0.3毫米；2、中心波長(zhǎng)λ0＝6.92微米；3、半寬度λ半＝1.27微米；4、波形系數(shù)Δλ0.1/Δλ0.5＝1.25；5、峰值透過(guò)率Tmax＝85％。
6、截止波長(zhǎng)短波次峰全部截止，長(zhǎng)波截止至12.5微米，其TC＜0.5％。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)波紅外寬帶濾光片，包括一表面拋光的基板(1)，其第一和第二兩個(gè)面上分別交替鍍有多層碲化鉛膜層(3)和硒化鋅膜層(2)，其特征是該基板(1)為鍺材料；第一面膜系為Ns|H4LH4LH4LHL|N0；第二面膜系為Ns|2(0.5LH0.5L)6|3.31L|3.31(LHL)6|N0，式中的符號(hào)含義分別為Ns表示鍺基板，L表示λ0/4硒化鋅膜層，H表示λ0/4碲化鉛膜層，N0表示空氣，λ0為中心波長(zhǎng)，對(duì)于第一面膜系為6.9微米，第二面膜系為2.1微米。
專(zhuān)利摘要一種選擇所需6.3微米至7.6微米水汽波段的長(zhǎng)波紅外寬帶濾光片,它用拋光鍺片作基板,在其的二個(gè)表面交替蒸鍍多層硒化鋅膜層和碲化鉛膜層。該濾光片主膜系采用寬帶膜系,這一膜系中的硒化鋅膜層與碲化鉛膜層的光學(xué)厚度比達(dá)到13比4,有效減小了碲化鉛薄膜負(fù)溫度特性系數(shù)對(duì)濾光片中心波長(zhǎng)的影響。第二面膜系采用前截止膜系疊加寬帶截止次峰膜系,該膜系能有效截除通帶前次峰和相應(yīng)的后次峰。這種結(jié)構(gòu)的膜系透過(guò)率高、矩形度好和常溫至低溫截止邊漂移小,中心波長(zhǎng)漂移僅0.04微米,在截止區(qū)域內(nèi)截止深度小于0.5%,能有效抑制背景干擾及減少串音。本實(shí)用新型生產(chǎn)的濾光片成品率高,能滿足高精度空間儀器需要。
文檔編號(hào)G01N21/31GK2511984SQ01277170
公開(kāi)日2002年9月18日 申請(qǐng)日期2001年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者張麟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所