CN102590918A - 10560纳米带通红外滤光片及其制作方法 - Google Patents

10560纳米带通红外滤光片及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102590918A
CN102590918A CN2012100638884A CN201210063888A CN102590918A CN 102590918 A CN102590918 A CN 102590918A CN 2012100638884 A CN2012100638884 A CN 2012100638884A CN 201210063888 A CN201210063888 A CN 201210063888A CN 102590918 A CN102590918 A CN 102590918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
air
adopts
optical filter
nano
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.)
Granted
Application number
CN2012100638884A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102590918B (zh
Inventor
吕晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Mai peak Polytron Technologies Inc
Original Assignee
MULTI IR OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MULTI IR OPTOELECTRONICS CO Ltd filed Critical MULTI IR OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority to CN201210063888.4A priority Critical patent/CN102590918B/zh
Publication of CN102590918A publication Critical patent/CN102590918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102590918B publication Critical patent/CN102590918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种10560纳米带通红外滤光片及其制作方法，其特征是：采用尺寸为Φ25.4×0.5mm的单晶锗Ge作基板；其表面光圈N≤5，局部光圈ΔN≤0.5，平行度θ≤1’，表面光洁度优于60/40；镀膜材料选择硫化锌ZnS和单晶锗Ge，在基板两个表面上分别沉积主膜系面薄膜：Sub|HLHLH2LHLHLHLHLH2LHLHL|Air和干涉截止膜系面薄膜：Sub|0.76(0.5HL0.5H)5 0.5(0.5HL0.5H)5 0.35(0.5HL0.5H)5 0.25(0.5HL0.5H)6 0.16(0.5HL0.5H)6|Air，其镀膜工艺条件是在高真空(真空度≤10-3Pa)环境下进行300℃以下的加热烘烤，采用物理气相沉积方式加以离子源辅助镀膜。本发明提供的一种10560纳米带通红外滤光片的制作方法得到的10560纳米带通红外滤光片，峰值透过率可达90％以上，极大的提高信噪比，很好的抑制其他气体的干扰，提高仪器探测精度和效能。

Description

10560纳米带通红外滤光片及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种红外滤光片生产技术，特别是一种10560纳米带通红外滤光片及其制作方法。
背景技术
当前六氟化硫(SF6)气体在工业中应用普遍，如：冷冻工业作为致冷剂，致冷范围可在-45℃～0℃之间；电气工业利用其很高介电强度和良好的灭电弧性能，用作高压开关、大容量变压器、高压电缆和气体的绝缘材料；采矿工业用作反吸附剂，用于矿井煤尘中置换氧。六氟化硫(SF6)气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，相应的六氟化硫(SF6)应用产品的可靠性高，检修工作量少，周期长等与传统手段相比具有不可比拟的优点，使得六氟化硫(SF6)应用日益广泛。而此类气体为温室气体，其排放将对全球变暖产生显著负面影响，其温室效应相比二氧化碳排放高出2.39万倍。伴随着六氟化硫(SF6)大量的使用，其泄漏问题也开始显现，如果SF6中混杂低氟化硫、氟化氢，特别是十氟化硫时，则毒性增强。在现有的工业生产中，为了保证生产进度，保护工人安全，通常会对SF6是否外泄进行检测。六氟化硫(SF6)气体红外探测仪是利用六氟化硫(SF6)气体对以10560纳米为中心波长的红外光谱吸收率非常高的特点进行检测的设备，10560纳米窄带红外滤光片作为六氟化硫(SF6)气体红外探测仪的核心部件，在很长时间里一直只能由国外采购，且窄带的峰值透过率只能做到60％左右；其信噪比低，精度差，不能满足市场发展的需要。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种峰值透过率高，能极大的提高信噪比，有效检测SF6的10560纳米带通红外滤光片及其制作方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种10560纳米带通红外滤光片，其特征是：
(1)采用尺寸为Φ25.4×0.5mm的单晶锗Ge作基板；其表面光圈N≤5，局部光圈ΔN≤0.5，平行度θ≤1’；表面光洁度优于60/40；
(2)镀膜材料选择硫化锌ZnS和单晶锗Ge，在基板两个表面上分别沉积多层干涉薄膜，所述多层干涉薄膜符合下述第3结构特征：
(3)主膜系面多层干涉薄膜采用Sub|HLHLH2LHLHLHLHLH2LHLHL|Air；截止面多层干涉薄膜采用以下结构：
Sub|0.76(0.5HL0.5H)5 0.5(0.5HL0.5H)5 0.35(0.5HL0.5H)5 0.25(0.5HL0.5H)6 0.16(0.5HL0.5H)6|Air
膜系中符号含义分别为：Sub为基板、Air为空气、H为λc/4单晶锗膜层、L为λc/4硫化锌膜层、λc＝10560纳米、结构式中数字为膜层的厚度系数、结构式中的指数是膜堆镀膜的周期数；
本发明提供的一种10560纳米带通红外滤光片的制作方法，以锗Ge为基板，硫化锌ZnS和锗Ge为镀膜材料，采用真空热蒸发薄膜沉积的方法制备镀膜层，镀膜工艺条件是在真空度≤10-3Pa的真空环境下进行300℃以下的加热烘烤，采用物理气相沉积方式加以离子源辅助镀膜，其中：单晶锗材料采用电子枪蒸发，硫化锌材料采用阻蒸热蒸发，蒸发速率均控制在1nm/S以内。
本发明提供的一种10560纳米带通红外滤光片的制作方法，是对主膜系面采用高级次透射带的透过直接光控进行镀膜控制，采用反射式间接光控对另一面的干涉截止膜系进行镀膜控制。
本发明提供的一种10560纳米带通红外滤光片的制作方法得到的10560纳米带通红外滤光片，主膜系采用多腔窄带膜系结构，配合高截止深度的干涉截止膜系，波形系数为1.5～1.9，滤光片带宽为0.18nm，峰值透过率为90％，中心波长定位10560纳米。除中心波长10560纳米带宽180纳米的通带外，从400～14000纳米范围内的其余光谱全部截止，能极大的提高信噪比，可以很好的抑制其他气体的干扰，产品光学性能和物理强度能很好的满足实际使用要求，广泛应用于高压电器制造行业的六氟化硫(SF6)气体红外探测仪器，提高仪器探测精度和效能，可以做到更快速、更精确的确认泄漏点。
按本发明提供的一种10560纳米带通红外滤光片的制作方法得到的10560纳米带通红外滤光片，具有如下有益效果：
a、滤光片到达优秀的技术指标，具有中心波长为10560纳米的窄带透过光谱，透射带的上升沿和下降沿陡峭，波形矩形度好，峰值透过率≥90％、截止区域内截止深度≤0.1％，因此10560纳米的有效工作波段可以尽可能大的透过，而其余无效波段的背景干扰信号则极大的减小，因而可取得优异的信噪比，提高仪器的测试灵敏度和精度。
b、本专利滤光片工艺简单，已能形成批量生产，性能稳定，满足高精度六氟化硫(SF6)气体红外探测仪器的性能要求。
c、本专利滤光片由于见有效波段10560纳米范围的透过率提高到90％以上，相对国外同类产品提高了30％以上，由此测试仪器的精度和灵敏度有大幅提升。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是滤光片最终性能实测曲线图。
其中：基板1、主膜系面薄膜2、干涉截止膜系面薄膜3。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供的一种10560纳米带通红外滤光片是：
(1)采用尺寸为Φ25.4×0.5mm的单晶锗Ge作基板1；其表面光圈N≤5，局部光圈ΔN≤0.5，平行度θ≤1’；表面光洁度优于60/40；
(2)镀膜材料选择硫化锌ZnS和单晶锗Ge，在基板两个表面上分别沉积主膜系面薄膜2和干涉截止膜系面薄膜3；
(3)主膜系面薄膜2采用Sub|HLHLH2LHLHLHLHLH2LHLHL|Air；干涉截止膜系面薄膜3采用以下结构：
Sub|0.76(0.5HL0.5H)5 0.5(0.5HL0.5H)5 0.35(0.5HL0.5H)5 0.25(0.5HL0.5H)6 0.16(0.5HL0.5H)6|Air
膜系中符号含义分别为：Sub为基板、Air为空气、H为λc/4单晶锗膜层、L为λc/4硫化锌膜层、λc＝10560纳米、结构中0.76、0.5数字为膜层的厚度系数、结构中的指数是膜堆镀膜的周期数；
本实施例提供的一种10560纳米带通红外滤光片的制作方法，以锗Ge为基板，硫化锌ZnS和锗Ge为镀膜材料，采用真空热蒸发薄膜沉积的方法制备镀膜层，镀膜工艺条件是在真空度≤10-3Pa的真空环境下进行300℃以下的加热烘烤，采用物理气相沉积方式加以离子源辅助镀膜，其中：单晶锗材料采用电子枪蒸发，硫化锌材料采用阻蒸热蒸发，蒸发速率均控制在1nm/S以内。。
由于具体如何蒸发采用电子枪蒸发和采用阻蒸热蒸发镀膜是本领域技术人员所掌握的常规技术，在此不作详细描述。
本实施例提供的一种本专利滤光片采用一面镀多腔窄带膜系，提高有效工作波段的透过率和波形矩形度，一次改善有效信号强度；另一面镀高截止深度的干涉截止膜系，到达0.4～14μm的范围内除通带外的所有无效次峰。
本实施例提供的10560纳米带通红外滤光片，其中心波长定位精度在0.5％以内，对主膜系面采用高级次透射带的透过直接光控进行镀膜控制，使膜层与膜层间有自动补偿效应由此制备出优异的通带波形。
采用反射式间接光控对另一面的干涉截止膜系进行镀膜控制，该方式对大量非规则膜层的结构可以到达较高的控制精度，由此满足高截止深度的要求。
采用日本分光FT/IR-460pius型傅立叶变换光谱仪测试，本滤光片最终性能结构如图2的滤光片最终性能实测曲线图：
1.中心波长λc＝10560纳米
2.带宽Δλ＝190纳米
3.波形系数Δλ10％/Δλ50％＝1.6
4.峰值透过率Tp＝92％
除通带外400～14000纳米Tavg≤0.1％。

Claims (3)

1.一种10560纳米带通红外滤光片，其特征是：
(1)采用尺寸为Φ25.4×0.5mm的单晶锗Ge作基板；其表面光圈N≤5，局部光圈ΔN≤0.5，平行度θ≤1’；表面光洁度优于60/40；
(2)镀膜材料选择硫化锌ZnS和单晶锗Ge，在基板两个表面上分别沉积多层干涉薄膜，所述多层干涉薄膜符合下述第3结构特征：
(3)主膜系面薄膜结构采用Sub|HLHLH2LHLHLHLHLH2LHLHL|Air；干涉截止膜系面薄膜采用以下结构：
Sub|0.76(0.5HL0.5H)5 0.5(0.5HL0.5H)5 0.35(0.5HL 0.5H)5 0.25(0.5HL 0.5H)6 0.16(0.5HL 0.5H)6|Air
膜系中符号含义分别为：Sub为基板、Air为空气、H为λc/4单晶锗膜层、L为λc/4硫化锌膜层、λc＝10560纳米、结构式中数字为膜层的厚度系数、结构式中的指数是膜堆镀膜的周期数。
2.一种如权利要求1所述的10560纳米带通红外滤光片的制作方法，其特征是以锗Ge为基板，硫化锌ZnS和锗Ge为镀膜材料，采用真空热蒸发薄膜沉积的方法制备镀膜层，镀膜工艺条件是在真空度≤10-3Pa的真空环境下进行300℃以下的加热烘烤，采用物理气相沉积方式加以离子源辅助镀膜，其中：单晶锗材料采用电子枪蒸发，硫化锌材料采用阻蒸热蒸发，蒸发速率均控制在1纳米/S以内。
3.根据权利要求2所述的10560纳米带通红外滤光片的制作方法，其特征是对主膜系面采用高级次透射带的透过直接光控进行镀膜控制，采用反射式间接光控对另一面的干涉截止膜系进行镀膜控制。 
CN201210063888.4A 2012-03-12 2012-03-12 10560纳米带通红外滤光片及其制作方法 Active CN102590918B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210063888.4A CN102590918B (zh) 2012-03-12 2012-03-12 10560纳米带通红外滤光片及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210063888.4A CN102590918B (zh) 2012-03-12 2012-03-12 10560纳米带通红外滤光片及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102590918A true CN102590918A (zh) 2012-07-18
CN102590918B CN102590918B (zh) 2014-02-19

Family

ID=46479818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210063888.4A Active CN102590918B (zh) 2012-03-12 2012-03-12 10560纳米带通红外滤光片及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102590918B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018812A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 晋谱（福建）光电科技有限公司 用于体感识别系统的近红外窄带滤光片
CN103091759A (zh) * 2013-02-05 2013-05-08 李金宗 一种窄带干涉滤光片
CN103713342A (zh) * 2013-11-29 2014-04-09 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为11500-12500nm的自然环境普查的红外成像滤光片
CN103713343A (zh) * 2013-11-29 2014-04-09 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为10300-11300nm的自然环境普查的红外成像滤光片
CN103885108A (zh) * 2014-04-10 2014-06-25 江苏北方湖光光电有限公司 衰减带通滤光片及其制备方法
CN104597546A (zh) * 2014-12-07 2015-05-06 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为4200-4450nm的红外滤光敏感元件
CN105510998A (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 联想(北京)有限公司 一种镀膜方法
CN106125183A (zh) * 2016-08-30 2016-11-16 镇江爱豪科思电子科技有限公司 一种六氟化硫气体检测用红外滤光片及其制备方法
CN113238311A (zh) * 2021-07-12 2021-08-10 翼捷安全设备（昆山）有限公司 一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器
CN113341491A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 微集电科技(苏州)有限公司 一种超宽截止的六氟化硫红外滤光片及其制备方法
CN113608289A (zh) * 2021-08-05 2021-11-05 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 三氟化氮气体探测用红外滤光片及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597541A (zh) * 2014-12-07 2015-05-06 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为3000-3500nm的红外滤光敏感元件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2511984Y (zh) * 2001-12-29 2002-09-18 中国科学院上海技术物理研究所 长波红外宽带滤光片
CN1811494A (zh) * 2006-03-01 2006-08-02 中国科学院上海技术物理研究所 基于分形结构的多通道位置独立可调滤光片
CN201876563U (zh) * 2010-11-26 2011-06-22 中国科学院上海技术物理研究所 5.25微米波长的窄带红外滤光片
CN102212786A (zh) * 2011-05-27 2011-10-12 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种热障涂层的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2511984Y (zh) * 2001-12-29 2002-09-18 中国科学院上海技术物理研究所 长波红外宽带滤光片
CN1811494A (zh) * 2006-03-01 2006-08-02 中国科学院上海技术物理研究所 基于分形结构的多通道位置独立可调滤光片
CN201876563U (zh) * 2010-11-26 2011-06-22 中国科学院上海技术物理研究所 5.25微米波长的窄带红外滤光片
CN102212786A (zh) * 2011-05-27 2011-10-12 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种热障涂层的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张佰森，陈焘，熊玉卿，王多书，王超: "中波红外短波通滤光片的设计与镀制技术研究", 《真空与低温》, vol. 16, no. 3, 30 September 2010 (2010-09-30), pages 5 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018812A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 晋谱（福建）光电科技有限公司 用于体感识别系统的近红外窄带滤光片
CN103091759A (zh) * 2013-02-05 2013-05-08 李金宗 一种窄带干涉滤光片
CN103091759B (zh) * 2013-02-05 2013-09-11 哈尔滨工业大学 一种窄带干涉滤光片
CN103713342A (zh) * 2013-11-29 2014-04-09 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为11500-12500nm的自然环境普查的红外成像滤光片
CN103713343A (zh) * 2013-11-29 2014-04-09 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为10300-11300nm的自然环境普查的红外成像滤光片
CN103713342B (zh) * 2013-11-29 2016-04-27 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为11500-12500nm的自然环境普查的红外成像滤光片
CN103713343B (zh) * 2013-11-29 2016-02-10 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为10300-11300nm的自然环境普查的红外成像滤光片
CN103885108A (zh) * 2014-04-10 2014-06-25 江苏北方湖光光电有限公司 衰减带通滤光片及其制备方法
CN105510998A (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 联想(北京)有限公司 一种镀膜方法
CN105510998B (zh) * 2014-09-23 2017-06-27 联想(北京)有限公司 一种镀膜方法
CN104597546A (zh) * 2014-12-07 2015-05-06 杭州麦乐克电子科技有限公司 通过带为4200-4450nm的红外滤光敏感元件
CN106125183A (zh) * 2016-08-30 2016-11-16 镇江爱豪科思电子科技有限公司 一种六氟化硫气体检测用红外滤光片及其制备方法
CN113341491A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 微集电科技(苏州)有限公司 一种超宽截止的六氟化硫红外滤光片及其制备方法
CN113341491B (zh) * 2021-06-04 2022-05-17 微集电科技(苏州)有限公司 一种超宽截止的六氟化硫红外滤光片及其制备方法
CN113238311A (zh) * 2021-07-12 2021-08-10 翼捷安全设备（昆山）有限公司 一种红外滤光片及其制备方法、红外气体传感器
CN113608289A (zh) * 2021-08-05 2021-11-05 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 三氟化氮气体探测用红外滤光片及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102590918B (zh) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102590918B (zh) 10560纳米带通红外滤光片及其制作方法
CN106125183B (zh) 一种六氟化硫气体检测用红外滤光片及其制备方法
Evertz et al. Unraveling transition metal dissolution of Li1. 04Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 (NCM 111) in lithium ion full cells by using the total reflection X-ray fluorescence technique
Yan et al. Atomic to nanoscale investigation of functionalities of an Al2O3 coating layer on a cathode for enhanced battery performance
Liu et al. Characterization of the cathode electrolyte interface in lithium ion batteries by desorption electrospray ionization mass spectrometry
Nayak et al. Understanding the effect of lithium bis (oxalato) borate (LiBOB) on the structural and electrochemical aging of Li and Mn rich high capacity Li1. 2Ni0. 16Mn0. 56Co0. 08O2 cathodes
Nowak et al. The role of cations on the performance of lithium ion batteries: a quantitative analytical approach
CN103199299B (zh) 锂离子电池阳极保护层及其制造方法
CN105842770B (zh) 一种co2气体检测用红外滤光片及其制备方法
CN107130210B (zh) 表面镀有红外类金刚石防护膜的硫系玻璃及其制备方法
Dave et al. Influence of sputtering pressure on the structural, optical and hydrophobic properties of sputtered deposited HfO2 coatings
CN106054300B (zh) 一种co2气体检测用双通道红外滤光片及其制备方法
Simmen et al. Aspects of the Surface Layer Formation on Li1+ x Mn2O4− δ during Electrochemical Cycling
CN103311496A (zh) 非水二次电池用电极的制造方法、非水二次电池及干燥装置
CN106946471A (zh) 表面镀有高增透类金刚石膜的硫系玻璃及其制备方法
JP2018514073A (ja) 電極およびその製造方法
CN106125182B (zh) 一种火焰探测用红外滤光片及其制备方法
Jo et al. NaH2PO4 as an electrolyte additive for enhanced thermal stability of LiNi0. 8Co0. 1Mn0. 1O2/graphite batteries
Haitjema et al. The physical properties of fluorine-doped tin dioxide films and the influence of ageing and impurity effects
CN102590917A (zh) 3.65微米至5微米宽带红外滤光片及其制作方法
CN113341491B (zh) 一种超宽截止的六氟化硫红外滤光片及其制备方法
CN111308599A (zh) 一种高光学稳定性的超窄带滤光片及其制备方法
CN102540313A (zh) 7．6微米前截止红外滤光片及其制作方法
CN106199803B (zh) 一种温度探测用宽带红外滤光片及其制备方法
CN202305862U (zh) 10560纳米带通红外滤光片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 310000 Zhejiang province Hangzhou city West Lake high tech Park (Hangzhou Mai peak Electronic Technology Co. Ltd.)

Patentee after: Hangzhou Mai peak Polytron Technologies Inc

Address before: 310000 Zhejiang province Hangzhou city West Lake high tech Park (Hangzhou Mai peak Electronic Technology Co. Ltd.)

Patentee before: Multi IR Optoelectronics Co., Ltd.