CN114355495B - 一种非制冷探测器使用的红外滤光片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非制冷探测器使用的红外滤光片，涉及非制冷探测器领域。该一种非制冷探测器使用的红外滤光片，包括红外滤光片包括正面膜系、单晶锗基底和背面膜系，所述的正面膜系结构和背面膜系结构分别设置于单晶锗基底的正面与反面，所述正面膜系由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，所述硫化锌层和锗膜层共36层，所述背面膜系由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，所述硫化锌层和锗膜层共76层。使得红外滤光片通带透过率高、截止度深、定位精度准，能极大的提高信噪比，提升探测器探测性能。

Description

一种非制冷探测器使用的红外滤光片
技术领域
本发明涉及非制冷探测器领域，具体为一种非制冷探测器使用的红外滤光片。
背景技术
红外滤光片是非制冷探测器的重要组件，而非制冷红外探测器又是非制冷热成像系统的核心部件，它利用了所有高于绝对零度的物体均会向外辐射能量这一基本性质，使用敏感元材料吸收目标物的辐射能量，将其转换为热能，热能的变化使得敏感元的物理性质发生变化，再通过专项设计的某种转换机制将该物理性质的变化转换为电信号，实现对目标物的探测和测量。
但是，目前市场上的红外滤光片大多信噪比低，精度差，不能满足红外技术发展的需求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种非制冷探测器使用的红外滤光片，解决目前市场上的红外滤光片大多信噪比低，精度差，不能满足红外技术发展的需求的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种非制冷探测器使用的红外滤光片，包括非制冷探测器，包括红外滤光片包括正面膜系、单晶锗基底和背面膜系，所述的正面膜系结构和背面膜系结构分别设置于单晶锗基底的正面与反面；
所述正面膜系由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，所述硫化锌层和锗膜层共36层；
所述背面膜系3由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，所述硫化锌层和锗膜层共76层。
优选的，所述正面膜系为高透段主峰膜系，λ＝6150nm，H代表锗膜层的物理厚度，L代表ZnS膜层的物理厚度。
优选的，所述其中正面膜系的主要构成为：Sub/225.61H 275.50L 354.83H711.40L 321.31H 634.02L 399.06H 700.39L 361.65H 664.17L 388.99H 712.47L382.81H 635.61L 358.94H 644.03L 259.50H 266.70L 299.16H 490.49L 309.22H630.56L 288.13H 220.42L 334.00H 535.18L 237.38H 593.58L 272.30H144.96L429.33H 698.69L 66.00H1080.48L 789.89H 926.13L/Air。
优选的，所述反面膜系为可见光－4000nm波段的前截止膜系，入＝3500nm,H代表锗膜层的物理厚度，L代表ZnS膜层的物理厚度。
优选的，所述反面膜系的主要构成为：Sub/303.24H 153.72L 333.48H 433.30L160.86H 462.49L 173.12H 451.11L 293.13H 271.02L 231.21H 317.09L 232.06H353.62L 206.02H 296.84L 251.15H 280.79L 205.66H 292.81L 109.25H 290.81L176.19H 285.54L 156.32H 267.30L 185.24H 177.69L 147.51H 372.14L 104.44H310.82L 92.49H 196.18L 168.33H 154.30L 124.49H 154.28L 375.76H 158.84L129.84H 241.07L 43.49H 306.80L 90.55H 217.34L 115.08H 235.89L 113.01H 126.57L588.16H 1035.90L/Air。
优选的，所述单晶锗基底内部设置有滤光片，所述滤光片在可见光－7200nm波段范围内绝对透过率≤1.0％；
所述滤光片在7200-7250nm透过率≤5.0％；
所述滤光片在7600±50nm处透过率＝50％；
所述滤光片在7800-11500nm波段范围内，绝对透过率≥90％，平均透过率≥92％。
工作原理：在使用的时候，正面膜系1和背面膜系3对单晶锗基底2起到保护作用，同时正面膜系1在单晶锗基底2使用的过程中传输的峰值为高透段主峰膜系的时候，实现7800-11500nm波段高透，背面膜系3和单晶锗基底2使用的过程中传输的峰值为可见光的时候，当可见光－4000nm波段的前截止膜系，当单晶锗基底2中的滤光片在7200-7250nm的时候，透过率≤5.0％，当单晶锗基底2中的滤光片在7600±50nm处透过率＝50％，当单晶锗基底2中的滤光片在7800-11500nm波段范围内，绝对透过率≥90％，平均透过率≥92％，当单晶锗基底2中的滤光片在工作波段7800-11500nm内有较高的透过率，而在可见光－7200nm波段高度截止。
(三)有益效果
本发明提供了一种非制冷探测器使用的红外滤光片。具备以下有益效果：
1、红外滤光片通带透过率高、截止度深、定位精度准，能极大的提高信噪比，提升探测器探测性能。
2、可见光－7200nm深度截止，7600±50nm在50％处，通带范围7800-11500nm内绝对透过率≥92％，平均透过率≥95％，能够满足探测器性能和使用的要求。
3、滤光片在工作波段7800-11500nm内有较高的透过率，而在可见光－7200nm波段高度截止。
附图说明
图1为本发明红外滤光片的结构示意图；
图2为本发明正面膜系透过率曲线图；
图3为本发明反面膜系透过率曲线图；
图4为本发明镀制正、反面膜系后的透过率曲线图；
其中，1、正膜系结构2、单晶锗基底3、背面膜系结构。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供一种非制冷探测器使用的红外滤光片，包括非制冷探测器，包括红外滤光片包括正面膜系1、单晶锗基底2和背面膜系3，的正面膜系结构和背面膜系结构分别设置于单晶锗基底的正面与反面；
正面膜系1由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，硫化锌层和锗膜层共36层；
背面膜系3由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，硫化锌层和锗膜层共76层，红外滤光片通带透过率高、截止度深、定位精度准，能极大的提高信噪比，提升探测器探测性能。
实施例二：
如图2、图3和图4所示，本发明实施例提供一种非制冷探测器使用的红外滤光片，包括非制冷探测器，正面膜系1为高透段主峰膜系，λ＝6150nm，H代表锗膜层的物理厚度，L代表ZnS膜层的物理厚度；
其中正面膜系1的主要构成为：Sub/225.61H 275.50L 354.83H 711.40L 321.31H634.02L 399.06H 700.39L 361.65H 664.17L 388.99H 712.47L 382.81H 635.61L358.94H 644.03L 259.50H 266.70L 299.16H 490.49L 309.22H 630.56L 288.13H220.42L 334.00H 535.18L 237.38H 593.58L 272.30H 144.96L429.33H 698.69L66.00H1080.48L 789.89H 926.13L/Air；
反面膜系3为可见光－4000nm波段的前截止膜系，入＝3500nm,H代表锗膜层的物理厚度，L代表ZnS膜层的物理厚度；
反面膜系3的主要构成为：Sub/303.24H 153.72L 333.48H 433.30L 160.86H462.49L 173.12H 451.11L 293.13H 271.02L 231.21H 317.09L 232.06H 353.62L206.02H 296.84L 251.15H 280.79L 205.66H 292.81L 109.25H 290.81L 176.19H285.54L 156.32H 267.30L 185.24H 177.69L 147.51H 372.14L 104.44H 310.82L92.49H 196.18L 168.33H 154.30L 124.49H 154.28L 375.76H 158.84L 129.84H241.07L 43.49H 306.80L 90.55H 217.34L 115.08H 235.89L 113.01H 126.57L 588.16H1035.90L/Air，可见光－7200nm深度截止，7600±50nm在50％处，通带范围7800-11500nm内绝对透过率≥92％，平均透过率≥95％，能够满足探测器性能和使用的要求。
实施例三：
如图2、图3和图4所示，本发明实施例提供一种非制冷探测器使用的红外滤光片，包括非制冷探测器，单晶锗基底2内部设置有滤光片，滤光片在可见光－7200nm波段范围内绝对透过率≤1.0％；
滤光片在7200-7250nm透过率≤5.0％；
滤光片在7600±50nm处透过率＝50％；
滤光片在7800-11500nm波段范围内，绝对透过率≥90％，平均透过率≥92％，滤光片在工作波段7800-11500nm内有较高的透过率，而在可见光－7200nm波段高度截止。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种非制冷探测器使用的红外滤光片，红外滤光片包括正面膜系（1）、单晶锗基底（2）和背面膜系（3），其特征在于：所述的正面膜系结构和背面膜系结构分别设置于单晶锗基底的正面与反面；
所述正面膜系（1）由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，所述硫化锌层和锗膜层共36层，所述正面膜系（1）为高透段主峰膜系，λ＝6150nm，H代表锗膜层的物理厚度，L代表ZnS膜层的物理厚度，所述其中正面膜系（1）的主要构成为：Sub/225.61H 275.50L 354.83H711.40L 321.31H 634.02L 399.06H 700.39L 361.65H 664.17L 388.99H 712.47L382.81H 635.61L 358.94H 644.03L 259.50H 266.70L 299.16H 490.49L 309.22H630.56L 288.13H 220.42L 334.00H 535.18L 237.38H 593.58L 272.30H144.96L429.33H 698.69L 66.00H1080.48L 789.89H 926.13L/Air；
所述背面膜系（3）由硫化锌层和锗膜层交替叠加组成，所述硫化锌层和锗膜层共76层，所述背面膜系（3）为可见光－4000nm波段的前截止膜系，入＝3500nm,H代表锗膜层的物理厚度，L代表ZnS膜层的物理厚度，所述背面膜系（3）的主要构成为：Sub/303.24H 153.72L333.48H 433.30L 160.86H 462.49L 173.12H 451.11L 293.13H 271.02L 231.21H317.09L 232.06H 353.62L 206.02H 296.84L 251.15H 280.79L 205.66H 292.81L109.25H 290.81L 176.19H 285.54L 156.32H 267.30L 185.24H 177.69L 147.51H372.14L 104.44H 310.82L 92.49H 196.18L 168.33H 154.30L 124.49H 154.28L375.76H 158.84L 129.84H 241.07L 43.49H 306.80L 90.55H 217.34L 115.08H 235.89L113.01H 126.57L 588.16H 1035.90L/Air。
2.根据权利要求1所述的一种非制冷探测器使用的红外滤光片，其特征在于：所述滤光片在可见光－7200nm波段范围内绝对透过率≤1.0%;
所述滤光片在7200-7250nm透过率≤5.0%;
所述滤光片在7600±50nm处透过率=50%;
所述滤光片在7800-11500nm波段范围内，绝对透过率≥90%，平均透过率≥92%。
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