CN103226216A - 一种日盲系统中紫外诱导滤光片的设计 - Google Patents

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付秀华
寇洋
刘冬梅
张静
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一种日盲系统中紫外诱导滤光片，其特征在于其结构为石英材料基底（1）及光学膜系Ⅰ（2）和光学膜系Ⅱ（3）三部分。光学膜系沉积在基底的两侧，要求基底玻璃材料为石英玻璃。光学膜系的组合材料为：二氧化铪，氟化镁和金属铝。图1紫外诱导滤光片的结构示意图。光学膜系（2）为紫外诱导滤光膜，光学膜系（3）为相应波长的减反膜。图2为设计光谱曲线与测试光谱曲线比较图。

Description

一种日盲系统中紫外诱导滤光片的设计
技术领域
本发明属于光学薄膜制造技术，涉及一种熔融石英基底表面的紫外诱导滤光膜膜系。
背景技术
近年来紫外光学发展迅速，随着高灵敏度紫外探测器件研制取得的突破，对紫外波段的研究日益广泛，紫外探测技术已朝着多波段、全方位的方向发展，可应用于军事、医疗、环境监测、空间天文、工业生产等众多领域。
紫外线（Ultraviolet，简称UV）是位于紫光和伦琴射线（X射线）之间的电磁辐射，不能引起视觉响应，可见光能透过的物质对于紫外线的某些波段却会被强烈的吸收。太阳光透过大气层后，由于大气中的臭氧层对250 nm波长附近紫外线有强烈的吸收作用，所以在近地大气太阳背景中的短波紫外线UVC辐射极其微弱，故该波段常被称为“日盲区”。如在该区域内能产生大量的紫外辐射，就能够在其微弱的背景下探测出紫外辐射源进而实现相关探测。
同其它探测方式相比，紫外波段的应用具有灵敏度高、虚警率低、隐蔽性强、结构简单、用途广泛等特点。鉴于UVC波段信号在传输过程中几乎不存在大气背景噪声干扰，故此波段的研究对军事、通讯、空间天文等领域具有特别重要的意义。
发明内容
本发明的目的是： 提供一种膜层牢固的石英基底涉及一种石英基底表面的紫外诱导滤光膜膜系。
本结构由基底石英材料和镀制在基底两侧的不同的光学膜系所组成。基底材料由熔融石英构成，光学膜系Ⅰ为紫外诱导滤光膜，其作用是当光线入射时，在所需的紫外波长处能够透过相应的紫外光，同时保证可见及近红外波段噪声被有效滤除。光学膜系Ⅱ为相应波长的紫外减反射膜，其作用是消除界面的反射光，同时不影响紫外与可见及近红外波段光学特性，因此达到了滤光的效果。这两种膜系均镀制在石英基底的两侧，入射光首先入射在诱导滤光膜上。
本发明的技术方案是：该膜系为G︱︱A，其中G表示基底，A表示入射介质（空气），H表示HfO2，L表示MgF2，M表示金属Al，n表示MgF2膜层比例常数。与石英基底相邻的膜层为第一层，整体膜系中HfO2膜层均为25nm，MgF2膜层即L层厚度为38.5nm，n取值为2，与金属Al相连接的MgF2膜层为77nm，金属膜层AL厚度为30nm。
有益效果：
（1）紫外透射率较高，双面镀制后其在紫外波段峰值波长为265nm，透过率大于50%。
（2）可见截止度好，在300-1000nm波段的截止度平均小于0.8%。
（3）膜层中心波长偏移量小，漂移量＜1nm。
（4）膜层牢固度好，优于国标规定要求。
附图说明
图1紫外诱导滤光片的结构示意图；
图2 紫外诱导绿光片的光路示意图；
图3为光学膜系Ⅰ（2）的光谱曲线图；
图4为光学膜系Ⅱ（3）的光谱曲线图；
图5为设计光谱曲线和测试光谱曲线比较图。
具体实施方式
本发明的实施以图1为例：玻璃基底材料采用石英玻璃，外形尺寸为：直径22mm，厚度为2mm。
对光学膜系Ⅰ（2）的具体要求如下：
a) 中心波长分别为： 紫外波段265nm，中心波长偏差范围：±1nm；
b) 紫外波段峰值透过率：T>50%；
c) 在300-1000nm波段的截止度平均小于0.8%。
d) 工作温度：0-75摄氏度；
e) 波长温度飘移特性： <0.0015nm/℃。
对光学膜系Ⅱ（3）的具体要求如下：
对于a)中要求的波长透射率T>99.8%，同时满足d)和e)的要求指标。
设计的光谱曲线和实际制备的光谱曲线如图5所示，满足使用要求。

Claims (3)

1.一种日盲系统中紫外诱导滤光片，其特征在于其结构为石英材料基底（1）及光学膜系Ⅰ（2）和光学膜系Ⅱ（3）三部分，光学膜系沉积在基底的两侧。
2.如权利要求1所述的紫外诱导滤光片，其特征在于基底材料（1）为石英玻璃。
3.如权利要求1所述的紫外诱导滤光片，光学膜系Ⅰ（2）和光学膜系Ⅱ（3）的组合材料为：二氧化铪，氟化镁和金属铝。
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