CN109212642A - 一种新型滤光片结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型滤光片结构，包括基片，基片的横截面为直角梯形结构，基片的斜面上镀有膜系，膜系包括多个膜系层，膜系的上表面镀有金刚石晶体膜，所晶体膜与膜系的上表面之间还镀有一层应力缓冲层，应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体与膜系上表面材料之间。该新型滤光片结构在梯形基片的侧面上镀膜，在膜系与金刚石晶体膜之间设置应力缓冲层，应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体与膜系上表面材料之间，这样通过应力缓冲层可有效减小金刚石晶体膜与膜系之间的张应力，防止金刚石晶体膜出现防止镀膜出现裂、脱落的情况，可有效提高梯形滤光片的产品质量。

Description

一种新型滤光片结构
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种高硬度梯形结构的滤光片。
背景技术
光通信是指以光作为信息载体而实现的通信方式，按传输介质的不同可分为大气激光通信和光纤通信两种。光通信具有通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、传输质量佳、信号串扰小、保密性好等优点，是未来传输网络发展的最终目标，具有非常广阔的市场前景。在光通信产品的双向收发器模块中，通过选定波长的雷射讯号，而反射不需要的波段通常采用滤光片（edge filters）实现，可以说滤光片在光通信产品中起着致关重要的作用。
由于普通的滤光片机 械强度差、不耐酸碱，难以在军事、航空航 天等环境恶劣的场合应用，为此目前常用的方式就是在滤光片表面镀一层金刚石晶体膜。
梯形滤光片将基片设置为梯形结构，这样可以避免光电器件发出的光经过陶瓷片反射后从原路返回，因此存在较好的滤光效果，如实用新型专利（专利号：201721719827.3）就公开了一种梯形滤光片，包括滤光片本体，所述滤光片本体的横截面为梯形，所述滤光片本体的一个斜面上镀有膜系层，所述膜系层与所述滤光片本体之间还设有增透膜层，所述增透膜层包括至少一层MgF2膜层和至少一层SiO2膜层，所述SiO2膜层与所述MgF2膜层交替设置。
但现在的梯形滤光片往往会镀膜层破裂、脱落的情况，出现这种情况的原因往往是镀膜层在基片表面应力不一致造成的，而对于梯形的滤光片而言，由于基片结构较为特殊，特别是在镀金刚石金属膜后，这一情况更为严重，因此，有必要对现有的梯形滤光片再做进一步的改进，来提高产品的质量及合格率。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能有效防止镀膜从基片上脱落，产品镀膜成品率高的新型滤光片结构。
一种新型滤光片结构，包括基片，所述基片的横截面为直角梯形结构，所述基片的斜面上镀有膜系，所述膜系包括多个膜系层，所述膜系的上表面镀有金刚石晶体膜，所述金刚石晶体膜与所述膜系的上表面之间还镀有一层应力缓冲层，应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体与膜系上表面材料之间。
优选的，所述应力缓冲层为硫化锌镀膜层，所述硫化锌镀膜层的厚度为23-27um。
优选的，以所述基片的镀膜面为底面，沿从下到上的顺序，所述膜系的多个膜系层的厚度先逐渐增大，再逐渐减小。
优选的，所述膜系的膜系层结构为LHL结构，其中H表示TiO2层、L层为SiO2层 。
优选的，沿由下向上的顺序，各膜系层厚度依次为52-60nm、79-83nm、67-73nm。
优选的，所述膜系与所述基片之间还设有增透膜层。
优选的，所述增透膜层包括两层MgF2膜层和一层SiO2膜层，SiO2膜层设置在两层MgF2膜层之间。
优选的，所述增透膜层的下层MgF2膜层厚度为42-48nm，SiO2膜层厚度为70-74nm，下层MgF2膜层厚度为53-58nm。
如上所述，本新型梯形滤光片具有以下有益效果：该新型滤光片结构在梯形基片的侧面上镀膜，在膜系与金刚石晶体膜之间设置应力缓冲层，应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体与膜系上表面材料之间，这样通过应力缓冲层可有效减小金刚石晶体膜与膜系之间的张应力，这样就可大幅度减小甚至消除薄膜结构内部的残余应力,避免可能由残余应力引起的各种失效形式，防止金刚石晶体膜出现防止镀膜出现裂、脱落的情况，可有效提高梯形滤光片的产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例镀膜层的结构示意图。
元件标号说明：1、基片；2、增透膜层；21、第一MgF2膜层；22、SiO2膜层；23、第二MgF2膜层；3、膜系；21、第一 SiO2层；22、TiO2层；23、第二SiO2层；4、应力缓冲层；5、 金刚石晶体膜。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1、2所示，本实施例公开了一种新型滤光片结构，其包括基片1，该基片1的横截面为直角梯形结构，在该基片1的一个侧面上镀有膜系从下至上依次镀有增透膜层2、膜系3、应力缓冲层4和金刚石晶体膜5。
增透膜层2可提高梯形滤光片的透光性。增透膜层2由下至上包括第一MgF2膜层21、SiO2膜层22和第二MgF2膜层23，SiO2膜层22位于第一MgF2膜层21、第二MgF2膜层23之间，第二MgF2膜层23的厚度应大于第一MgF2膜层21的厚度。因为MgF2膜层与基片1的热膨胀系数相差较小，因此应力较小。作为一种具体实施方式，增透膜层的第一MgF2膜层31的厚度的厚度为42-48nm，SiO2膜层厚度为78-96nm70-74nm，第二MgF2膜层33的厚度为53-58nmnm。
膜系3的多个膜系层的厚度先逐渐增大，再逐渐减小。这有别与以前膜系层的厚度是逐渐增大的，采用这种方式上层的膜系层厚度变小会相应减小整个膜系的张力，进而提高镀膜层在基片上的附着力，可防止镀膜层破裂，脱落。作为一种具体实施方式，该膜系3的膜系层结构可设置为LHL结构，其中H表示TiO2层、L层为SiO2层。如图2所示， 沿由下向上的顺序，第一 SiO2层21的厚度范围为52-60nm。TiO2层22的厚度范围为79-83nm、第二 SiO2层23的厚度范围为67-73nm。
在膜系3与金刚石晶体膜5之间设置应力缓冲层，该应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体5与SiO2之间，并要根据滤光片所滤除光的波段进行选择。对于本专利而言，用于红外波段光的滤波，因此可选用硫化锌镀膜层作为应力缓冲层，硫化锌镀膜层的厚度为23-27nm。
该新型滤光片结构在梯形基片的侧面上镀膜，在膜系与金刚石晶体膜之间设置应力缓冲层，应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体与膜系上表面材料之间，这样通过应力缓冲层可有效减小金刚石晶体膜与膜系之间的张应力，这样就可大幅度减小甚至消除薄膜结构内部的残余应力,避免可能由残余应力引起的各种失效形式，防止金刚石晶体膜出现防止镀膜出现裂、脱落的情况，可有效提高梯形滤光片的产品质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种新型滤光片结构，包括基片，所述基片的横截面为直角梯形结构，所述基片的斜面上镀有膜系，所述膜系包括多个膜系层，所述膜系的上表面镀有金刚石晶体膜，其特征在于：所述金刚石晶体膜与所述膜系的上表面之间还镀有一层应力缓冲层，应力缓冲层的材料热膨胀系数应该介于金刚石晶体与膜系上表面材料之间。
2.根据权利要求1所述的新型滤光片结构，其特征在于：所述应力缓冲层为硫化锌镀膜层，所述硫化锌镀膜层的厚度为23-27um。
3.根据权利要求1所述的新型滤光片结构，其特征在于：以所述基片的镀膜面为底面，沿从下到上的顺序，所述膜系的多个膜系层的厚度先逐渐增大，再逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的新型梯形滤光片，其特征在于：所述膜系的膜系层结构为LHL结构，其中H表示TiO2层、L层为SiO2层 。
5.根据权利要求4所述的新型梯形滤光片，其特征在于：沿由下向上的顺序，各膜系层厚度依次为52-60nm、79-83nm、67-73nm。
6.根据权利要求1所述的新型梯形滤光片，其特征在于：所述膜系与所述基片之间还设有增透膜层。
7.根据权利要求4所述的新型梯形滤光片，其特征在于：所述增透膜层包括两层MgF2膜层和一层SiO2膜层，SiO2膜层设置在两层MgF2膜层之间。
8.根据权利要求7所述的新型梯形滤光片，其特征在于：所述增透膜层的下层MgF2膜层厚度为42-48nm，SiO2膜层厚度为70-74nm，下层MgF2膜层厚度为53-58nm。
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