CN104714265A - 一种3.46微米窄带滤光片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3.46微米窄带滤光片及其制备方法，以JGS3为基板，以SiO2和Si为镀膜材料，采用电子束蒸发真空镀方式，在真空度＜10-3pa、温度＜250℃的条件下，加以离子辅助沉积，采用反射光的间接式控制，监控沉积速率以保持其稳定的沉积速率，沉积速率少于8/S，在基板两侧表面形成的正面膜系与反面膜系均为交替的SiO2层与Si层。该发明的制备方法可大大提高产品特性，特别适用于大批量生产；制备的3.46微米窄带滤光片，其透过率T＞90％，截止区域的截止深度小于0.1％，获得优异的信噪比，物理特性也满足实际使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及光学薄膜技术领域，特别涉及一种3.46微米窄带滤光片及其制作方法。
背景技术
窄带滤光片的主要作用是对光进行光谱选择，使需要波长的光通过，不需要波长的光截止，它作为滤光和选择谱线的主要器件，有着广泛的应用。3.46微米波长作为一种特殊气体的光谱波长，现在的技术所提供的3.46微米的窄带滤光片，其信噪比低、精度不高，不能满足市场要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种3.46微米窄带滤光片及其制作方法，以获得生产成本低、特性良好、截止区域内截止深度小、透过率大且具有良好信噪比、满足高精度的气体探测仪的敏感性等特点的3.46微米窄带滤光片。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种3.46微米窄带滤光片的制备方法，步骤如下：
以JGS3型号的光学石英玻璃为基板，以Si02和Si为镀膜材料，采用电子束蒸发真空镀方式，在真空度＜10-3pa、温度＜250℃的条件下，加以离子辅助沉积，采用反射光的间接式控制，监控沉积速率以保持其稳定的沉积速率，沉积速率少于/S。
本发明还提供了基于上述制备方法制备的3.46微米窄带滤光片，包括基板，位于所述基板两侧表面的正面膜系与反面膜系，所述基板的材质为JGS3型号的光学石英玻璃，其表面质量大于60/40；所述正面膜系与反面膜系均由镀膜材料SiO2和Si交替沉积而成并分别形成交替的SiO2层与Si层；
所述正面膜系由内而外依次由Si层与SiO2层交替沉积共17层，其中包括9层Si层与8层SiO2层，即最内层及最外层均为Si层，最内层的Si层直接沉积在所述基板的正表面；所述反面膜系由内而外依次由Si层与SiO2层交替沉积共23层，其中包括12层Si层与11层SiO2层，即最内层及最外层均为Si层，最内层的Si层直接沉积在所述基板的反表面。
其中，所述正面膜系由内而外由Si层及SiO2层交替沉积而成，其由内而外的厚度分别为Si层112nm、SiO2层722nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm。
其中，所述反面膜系由内而外由Si层及SiO2层交替沉积而成，其由内而外的厚度分别为Si层42.99nm、SiO2层247.47nm、Si层94.72nm、SiO2层175.8nm、Si层128.06nm、SiO2层237.84nm、Si层95.1nm、SiO2层242.98nm、Si层53.6nm、SiO2层238.03nm、Si层113.67nm、SiO2层316.57nm、Si层141.11nm、SiO2层372.4nm、Si层145.6nm、SiO2层341.72nm、Si层151.05nm、SiO2层395.08nm、Si层144.14nm、SiO2层294.69nm、Si层170.11nm、SiO2层443.53nm、Si层44.48nm。
通过上述技术方案，本发明提供的3.46微米的窄带滤光片及其制作方法，其方法为以JGS3作为基板，基板的两面，正面采用标准F-P结构进行沉积处理，而反面是一个截止的长波通结构，而长波那面，则可利用JGS3基板的本身截去次峰，这是一种非常优异的方法，可以大大提高产品特性，特别适用于大批量生产，物理特性也满足实际使用要求；基于上述方法制备的3.46微米窄带滤光片，其透过率T＞90％，截止区域的截止深度小于0.1％，获得优异的信噪比，比目前市场上的产品的性能有了大幅度的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种3.46微米窄带滤光片结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的一种3.46微米窄带滤光片测量曲线图。
图中数字表示：
11.基板 12.正面膜系 13.反面膜系
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
一种3.46微米窄带滤光片的制备方法，步骤如下：
以JGS3型号的光学石英玻璃为基板，以SiO2和Si为镀膜材料，采用电子束蒸发真空镀方式，在真空度＜10-3pa、温度＜250℃的条件下，加以离子辅助沉积，采用反射光的间接式控制，监控沉积速率以保持其稳定的沉积速率，沉积速率少于/S。
实施例2：
基于实施例1的制备方法获得的3.46微米窄带滤光片，参考图1，包括基板11，位于基板11两侧表面的正面膜系12与反面膜系13，基板11的材质为JGS3型号的光学石英玻璃，其表面质量大于60/40；
正面膜系12由内而外依次由Si层与SiO2层交替沉积共17层，其由内而外的厚度分别为Si层112nm、SiO2层722nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm；
反面膜系13由内而外依次由Si层与SiO2层交替沉积共23层，其由内而外的厚度分别为Si层42.99nm、SiO2层247.47nm、Si层94.72nm、SiO2层175.8nm、Si层128.06nm、SiO2层237.84nm、Si层95.1nm、SiO2层242.98nm、Si层53.6nm、SiO2层238.03nm、Si层113.67nm、SiO2层316.57nm、Si层141.11nm、SiO2层372.4nm、Si层145.6nm、SiO2层341.72nm、Si层151.05nm、SiO2层395.08nm、Si层144.14nm、SiO2层294.69nm、Si层170.11nm、SiO2层443.53nm、Si层44.48nm。
实施例3：
参考图2，制备的3.46微米窄带滤光片，其透过率T＞90％，半通带宽度为150nm，通带以外区域0.4-11μTave的截止深度小于0.1％，获得优异的信噪比，比目前市场上的产品的性能有了大幅度的提高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种3.46微米窄带滤光片，包括基板，位于所述基板两侧表面的正面膜系与反面膜系，其特征在于：所述基板的材质为JGS3型号的光学石英玻璃，其表面质量大于60/40；所述正面膜系与反面膜系均由镀膜材料SiO2和Si交替沉积而成并分别形成交替的SiO2层与Si层；
所述正面膜系由内而外依次由Si层与SiO2层交替沉积共17层，其中包括9层Si层与8层SiO2层，即最内层及最外层均为Si层，最内层的Si层直接沉积在所述基板的正表面；所述反面膜系由内而外依次由Si层与SiO2层交替沉积共23层，其中包括12层Si层与11层SiO2层，即最内层及最外层均为Si层，最内层的Si层直接沉积在所述基板的反表面。
2.根据权利要求1所述的一种3.46微米窄带滤光片，其特征在于，所述正面膜系由内而外由Si层及SiO2层交替沉积而成，其由内而外的厚度分别为Si层112nm、SiO2层722nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层245nm、SiO2层574nm、Si层490nm、SiO2层574nm、Si层245nm。
3.根据权利要求1所述的一种3.46微米窄带滤光片，其特征在于，所述反面膜系由内而外由Si层及SiO2层交替沉积而成，其由内而外的厚度分别为Si层42.99nm、SiO2层247.47nm、Si层94.72nm、SiO2层175.8nm、Si层128.06nm、SiO2层237.84nm、Si层95.1nm、SiO2层242.98nm、Si层53.6nm、SiO2层238.03nm、Si层113.67nm、SiO2层316.57nm、Si层141.11nm、SiO2层372.4nm、Si层145.6nm、SiO2层341.72nm、Si层151.05nm、SiO2层395.08nm、Si层144.14nm、SiO2层294.69nm、Si层170.11nm、SiO2层443.53nm、Si层44.48nm。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的3.46微米窄带滤光片的制备方法，其特征在于，步骤如下：
以JGS3型号的光学石英玻璃为基板，以SiO2和Si为镀膜材料，采用电子束蒸发真空镀方式，在真空度＜10-3pa、温度＜250℃的条件下，加以离子辅助沉积，采用反射光的间接式控制，监控沉积速率以保持其稳定的沉积速率，沉积速率少于
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