CN102269835A - 具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片 - Google Patents
具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102269835A CN102269835A CN 201110252369 CN201110252369A CN102269835A CN 102269835 A CN102269835 A CN 102269835A CN 201110252369 CN201110252369 CN 201110252369 CN 201110252369 A CN201110252369 A CN 201110252369A CN 102269835 A CN102269835 A CN 102269835A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical filter
- film
- substrate
- infrared
- infrared band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片，该滤光片以锗为基底，硒化锌及碲化铅为膜层材料，采用真空薄膜沉积方法制备，主膜系采用五个谐振腔精密膜系结构。它由正面膜系、基板和背面膜系组成，具有良好的带通透过性能，能抑制其他波段光学辐射干扰。其应用于空间红外扫描辐射仪器上，满足对大气目标红外辐射量的检测要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外带通滤光片，具体涉及一种具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片，在空间环境条件下的光学遥感中，它用作10.8微米红外辐射量检测滤光片，它也可在地面工作，满足对大气目标红外辐射量的检测要求。
技术背景
为满足空间红外技术发展需要，各种新型探测器件发展迅速，其中列阵探测元件的发展尤为迅速，这对于相应的光学分光系统提出了高分辨的要求。因此，10.8微米高矩形度红外带通滤光片的研制被提到了议事日程，倍受重视。中心波长10.8微米红外滤光片，用于空间和地面红外扫描辐射仪器中，以获取地球表面土壤湿度，森林火情和地球目标温度等信息，为气象预报和环境监测提供资料。为保证红外扫描辐射仪器获得数据反演后的准确性，研制出一种10.8微米高矩形度红外带通滤光片，它能在规定的工作带通区域内获取最大的有效透射能量，满足仪器高分辨要求。
目前，国外普遍使用锗和硫化锌为镀膜材料，其二种材料的折射率比较低，镀制出的带通滤光片波形系数大于1.2(带通滤光片斜边10％与50％透过率处带宽比值)，波形矩形度差。本项目10.8微米高矩形度红外带通滤光片上升沿和下降沿陡峭，波形矩形度小于1.2。有效提高空间红外扫描辐射仪器上光学分光系统对目标红外辐射光谱的分辨力。
发明内容
本发明目的是根据地球大气红外光谱的特征吸收峰，提供了一种10.8微米具有高矩形度透过率曲线红外带通滤光片。它能有效检测目标大气红外辐射数值，抑制其它波段光学辐射干扰，为气象预报和环境监测提供准确检测数据。
本发明通过以下技术方案实现：采用双面抛光的锗基板，直径为12毫米，厚度0.2毫米的锗晶体材料，其N＜3，ΔN＜0.4，θ＜1，B＝III，在基板的二个面上分别交替蒸镀硒化锌膜层、碲化铅膜层。
本发明的滤光片由正面膜系1、基板2和背面膜系3组成，其特征是：
正面膜系1的膜系结构为：
Ns|L2HLHL2HLH3L4H3LHL2HLHL2HLHL|No
背面膜系3的膜系结构为：
Ns|[0.26(0.5LH0.5L)]6|[0.39(0.5LH0.5)]6|[0.65(0.5LH0.5L)]4|9.7L|No膜系中：Ns表示基板，No表示空气，L表示厚度为λ0/4硒化锌膜层，H表示厚度为λ0/4碲化铅膜层，中心波长λ0＝10.8微米，H、L前的2、3、4、0.5和9.7以及膜堆前的0.26、0.39和0.65数字为膜层的厚度系数，膜堆上的指数6和4为膜堆镀膜的周期数。
由于本发明滤光片对带通透射区域中心波长矩形度要求较高，故正面主膜系设计出了五个谐振腔精密膜系结构，有效提高了滤光片通带的上升及下降沿陡度。
背面膜系采用多个前截止膜堆叠加，有效截除通带外次峰。
本专利有如下有益的效果：
1.滤光片具有中心波长为10.8微米的带通透过光谱，透射带的上升沿和下降沿陡峭，波形矩形度好，采用这一特定的滤光片可以起到获取工作波段有效辐射光谱，抑制其他波段辐射干扰，提高红外扫描辐射仪器上光学分光系统对目标红外辐射光谱的分辨力。
2.本专利滤光片采用高折射比碲化铅与硒化锌材料，工艺简单，生产出的滤光片性能稳定，满足红外辐射扫描仪器性能要求。
附图说明
图1为一种具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片正面及背面膜层排列示意图，其中1为正面膜系，2为基板，3为背面膜系。
图2为本专利产品光谱透过率与波长关系的实例曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方法作进一步的说明：
由于本专利滤光片主膜系采用多个谐振腔结构，中间层谐振腔级次较高，因此提高了滤光片带通矩形度和限定波段能力。选用碲化铅材料为膜系高折射率层，利用其本征吸收特性截除小于4.0微米的次峰，并增加截止深度。正面膜层及背面膜层分别通过真空镀膜实现，将硒化锌和碲化铅膜料交替蒸镀在基片的二个面上(附图1)。
为了有效提高空间红外扫描辐射仪器光学分光系统对目标红外辐射光谱分辨力，滤光片中心波长的定位精度要求小于0.2％，必须采用反射率监控精度高于0.1％的红外自动监控系统进行膜厚监控。
采用反射式奇级次多极值间接直控光电法，层与层具有良好的补偿效应，实现制备出10.8微米高矩形度红外带通滤光片。
采用PrkinElmer Spectrum GX型傅立叶变换光谱仪测试，本滤光片最终样品实测性能如下(曲线见图2)：
1.中心波长λ0＝10.80微米。
2.半宽度Δλ0.5＝0.98微米。
3.波形系数Δλ0.1/Δλ0.5＝1.19。
4.峰值透过率T＝90.8％。
5.指定区域(1微米至9.5微米，12微米至16微米)次峰截止深度TC＜0.05％。
6.成品外形：直径12毫米，厚度0.2毫米。
Claims (2)
1.一种具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片，它由正面膜系(1)、基板(2)和背面膜系(3)组成，在基板(2)的正面和背面二个面上分别交替蒸镀硒化锌膜层及碲化铅膜层构成正面膜系(1)和背面膜系(3)，其特征在于：
所述正面膜系(1)的膜系结构为：
Ns|L2HLHL2HLH3L4H3LHL2HLHL2HLHL|No
所述背面膜系(3)的膜系结构为：
Ns|[0.26(0.5LH0.5L)]6|[0.39(0.5LH0.5)]6|[0.65(0.5LH0.5L)]4|9.7L|No膜系中：Ns表示基板，No表示空气，L表示厚度为λ0/4硒化锌膜层，H表示厚度为λ0/4碲化铅膜层，λ0为中心波长，H、L前的2、3、4、0.5和9.7以及膜堆前的0.26、0.39和0.65数字为该膜层的厚度系数，膜堆上的指数6和4为膜堆镀膜的周期数。
2.根据权利要求1所述的一种具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片，其特征在于：所述的基板(2)为双面抛光的锗基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110252369 CN102269835A (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110252369 CN102269835A (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102269835A true CN102269835A (zh) | 2011-12-07 |
Family
ID=45052188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110252369 Pending CN102269835A (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102269835A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245993A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-14 | 兰州空间技术物理研究所 | 8.4～8.8μm透过的长波红外滤光片及制备方法 |
| CN103245994A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-14 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种8～8.4μm透过的长波红外滤光片及制备方法 |
| CN103698831A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-04-02 | 杭州麦乐克电子科技有限公司 | 通过带为7600-9900nm的红外测温滤光片 |
| CN110818276A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-02-21 | 豪威光电子科技（上海）有限公司 | 红外玻璃及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05241017A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Iwasaki Electric Co Ltd | 黄色フィルター機能を有する光干渉多層膜 |
| CN2387549Y (zh) * | 1999-06-18 | 2000-07-12 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 8微米长波通滤光片 |
| CN102141645A (zh) * | 2011-03-29 | 2011-08-03 | 西南技术物理研究所 | 矩形深截止超窄带带通滤光片的制作方法 |
-
2011
- 2011-08-30 CN CN 201110252369 patent/CN102269835A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05241017A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Iwasaki Electric Co Ltd | 黄色フィルター機能を有する光干渉多層膜 |
| CN2387549Y (zh) * | 1999-06-18 | 2000-07-12 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 8微米长波通滤光片 |
| CN102141645A (zh) * | 2011-03-29 | 2011-08-03 | 西南技术物理研究所 | 矩形深截止超窄带带通滤光片的制作方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245993A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-14 | 兰州空间技术物理研究所 | 8.4～8.8μm透过的长波红外滤光片及制备方法 |
| CN103245994A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-14 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种8～8.4μm透过的长波红外滤光片及制备方法 |
| CN103245993B (zh) * | 2013-04-25 | 2016-04-06 | 兰州空间技术物理研究所 | 8.4～8.8μm透过的长波红外滤光片及制备方法 |
| CN103245994B (zh) * | 2013-04-25 | 2016-04-06 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种8～8.4μm透过的长波红外滤光片及制备方法 |
| CN103698831A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-04-02 | 杭州麦乐克电子科技有限公司 | 通过带为7600-9900nm的红外测温滤光片 |
| CN103698831B (zh) * | 2013-11-29 | 2016-04-27 | 杭州麦乐克电子科技有限公司 | 通过带为7600-9900nm的红外测温滤光片 |
| CN110818276A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-02-21 | 豪威光电子科技（上海）有限公司 | 红外玻璃及其制备方法 |
| CN110818276B (zh) * | 2019-12-16 | 2022-04-05 | 豪威光电子科技（上海）有限公司 | 红外玻璃及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202230219U (zh) | 10.8微米的红外带通滤光片 | |
| CN110412672B (zh) | 一种可见光和近红外波段的全介质角度不敏感超表面透射型长波通光学滤波器及其制备方法 | |
| CN110501773B (zh) | 应用于日盲光电探测器的AlN/AlGaN多周期一维光子晶体滤波器及日盲光电探测器 | |
| CN103424995B (zh) | 导模共振滤光片光刻胶层的优化方法 | |
| CN103217730A (zh) | 一种渐变光学厚度窄带负滤光片膜系 | |
| CN102269835A (zh) | 具有高矩形度透过率曲线的红外带通滤光片 | |
| CN102320164B (zh) | 一种用于激光变角度入射的多层介质高反射膜 | |
| CN201876563U (zh) | 5.25微米波长的窄带红外滤光片 | |
| CN100419471C (zh) | 一种多频锐角空间滤光片 | |
| CN106199803B (zh) | 一种温度探测用宽带红外滤光片及其制备方法 | |
| CN102540308A (zh) | 一种温度敏感窄带通滤光片 | |
| Brewer et al. | Resonant Anti-Reflection Metasurfaces for Infrared Transmission Optics | |
| CA2396859A1 (en) | Optical device for filtering and sensing | |
| CN1302916A (zh) | 关于红外截止滤光片光学介质膜厚度的监控方法 | |
| CN105785489A (zh) | 一种以蓝宝石为基底的短波红外带通滤光片 | |
| CN111708037B (zh) | 基于可调谐带通滤光片的无源测头及双光梳测量系统 | |
| CN101986174B (zh) | 5.25微米波长的中波红外窄带滤光片 | |
| CN101424759A (zh) | 超宽截止区的短波通截止滤光片 | |
| CN107153231B (zh) | 一种具有中波红外截止功能的远红外光学薄膜窗口 | |
| CN107894283B (zh) | 宽光谱范围f-p可调谐滤波器多级透射峰的抑制方法 | |
| CN2387549Y (zh) | 8微米长波通滤光片 | |
| Zhang et al. | Design and fabrication of multilayer dielectric film for combination device spatial filter | |
| CN115993329A (zh) | 一种手持式多光谱成像仪 | |
| Fredell et al. | Sub-nanometer band pass coatings for LIDAR and astronomy | |
| CN209624816U (zh) | 一种基于金纳米颗粒的波长可调谐窄带滤光片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111207 |