CN204228989U - 高硬度滤光片结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高硬度滤光片结构，包括一玻璃基板，玻璃基板上设有透光膜层，透光膜层包括交替沉积于玻璃基板上的Ge膜层和ZnS膜层，Ge膜层和ZnS膜层均为三层，透光膜层的最上层为ZnS膜层，透光膜层上还设有增透膜层，SiO2膜层沉积在透光膜层上，MgF2膜层沉积在所述SiO2膜层上，MgF2膜层上还设有一层金刚石晶体膜层。该滤光片结构通过增加增透膜层可使反射光与透射光的能量重新分配，使反射光的能量减小，透射光的能量增大，这样就可有效增加滤光片的透光率，同时在增透膜层上还设有金刚石晶体膜层，这样滤光片就会具有极高的硬度和良好的机械强度，耐酸碱性非常的好，不易潮解，可以在各种恶劣环境下使用。
Description
技术领域
本实用新型一种滤光片结构，特备涉及一种高硬度中波红外线通信滤光片结构。
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。随着空间技术和光学器件的迅速发展，红外光学系统的应用越来越受到重视，光信号信号必须经过滤光片、防护窗口等进行时间和空间的滤波，这就要求光在通过滤光片时其辐射量须尽可能的以最大值传输，这样就需要根据不同的要求在光学元件上镀制满足要求的薄膜。
中国实用新型专利(专利号：201420182095.9)公开一种中波红外长波通滤光片，包括：基板和膜层，膜层包括依次交替沉积于所述基板上的Ge膜层以及ZnS膜层，且所述Ge膜层以及ZnS膜层的膜层数分别为13层和12层，这种中波红外长波通滤光片具有透过率高且环境稳定性高的优点。经检测这种中波红外长波通滤光片透光率大概有93％左右，有7％的仍然会被反射掉，因此透光率仍然不是很高；再有现有滤光片机械强度差、不耐酸碱，这在一定程度上也限制了滤光片的使用范围，特别是在军事、航空航天等环境恶劣的场合很难应用。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种镀膜工艺简单、透光率高、耐酸碱、机械强度高的滤光片结构。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：一种高硬度滤光片结构，包括一玻璃基板，所述玻璃基板上设有透光膜层，所述透光膜层包括交替沉积于所述玻璃基板上的Ge膜层和ZnS膜层，所述Ge膜层和ZnS膜层均为三层，所述透光膜层的最上层为ZnS膜层，所述透光膜层上还设有增透膜层，所述增透膜层包括一SiO2膜层和一MgF2膜层，所述SiO2膜层沉积在所述透光膜层上，所述MgF2膜层沉积在所述SiO2膜层上，所述MgF2膜层上还设有一层金刚石晶体膜层。
进一步地，所述透光膜层由内向外，第一层Ge膜层厚度为352-353nm，第一层ZnS膜层厚度为176-176.5nm，第二层Ge膜层厚度为687-689nm，第二层ZnS膜层厚度为223-224nm， 第三层Ge膜层厚度为946-948nm，第三层ZnS膜层厚度为311-312nm。
进一步地，所述SiO2膜层厚度为125-126nm，MgF2膜层厚度为49-51nm，金刚石晶体膜层厚度为78-79nm。
进一步地，所述玻璃基板的厚度为0.145mm或0.21mm。
本实用新型实施例提供的高硬度滤光片结构具有如下有益效果：该滤光片结构在透光膜层上增设了增透膜层，通过增加增透膜层可使反射光与透射光的能量重新分配，使反射光的能量减小，透射光的能量增大，这样就可有效增加滤光片的透光率，据检测该滤光片对波长在2500-3000nm的之间的光透光度可达98％以上；同时在增透膜层上还设有金刚石晶体膜层，这样滤光片就会具有极高的硬度和良好的机械强度，耐酸碱性非常的好，不易潮解，可以在各种恶略环境下使用，再有该滤光片结构镀层只有9层，镀膜层数较少，工艺简单，且能有效降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为本实用新型实施例透光率特性图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件 内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本专利技术方案公开了一种滤光片结构，包括一玻璃基板1，玻璃基板1可选用厚度为0.145mm或0.21mm的玻璃基板。玻璃基板1上设有透光膜层2，透光膜层2包括交替沉积于玻璃基板1上的Ge膜层21和ZnS膜层22，Ge膜层21为高折射率材料层，ZnS膜层22为低折射材料层，通过高折射材料和低折射材料可实现不同波长的光的旋转性通过。作为一种具体实施方式，透光膜层2上的Ge膜层21和ZnS膜层22均为三层，透光膜层2的最上层为ZnS膜层，透光膜层2由内向外，第一层Ge膜层厚度为352-353nm，第一层ZnS膜层厚度为176-176.5nm，第二层Ge膜层厚度为687-689nm，第二层ZnS膜层厚度为223-224nm，第三层Ge膜层厚度为946-948nm，第三层ZnS膜层厚度为311-312nm。
在透光膜层2的上方还设有增透膜层3，增透膜层3包括一层SiO2膜层31和一MgF2膜层32，SiO2膜层31沉积在透光膜层2上，MgF2膜层31沉积在SiO2膜层31上，SiO2膜层31厚度为125-126nm，MgF2膜层32的厚度为49-51nm。在MgF2膜层32上还设有一层金刚石晶体膜层4，金刚石晶体膜层4的厚度为78-79nm。金刚石晶体膜层4的折射率与SiO2膜层的折射率相同，因此不会影响滤光片的透光率，同时可有效增加滤光片的硬度和机械强度。据检测，该增透膜层3及晶体膜层4在2600-3000nm的光波段反射率只有1％，在2800-3000nm的光波段反射率只有0.5％，由此可见该增透膜层3及晶体膜层4的透光率非常高。
由此可见，该滤光片结构将增透膜层3与透光膜层2结合，通过增加增透膜层可使反射光与透射光的能量重新分配，使反射光的能量减小，透射光的能量增大，这样就可有效增加滤光片的透光率。据检测该增透膜的折射率应接近1.23，该滤光片对波长在2500-3000nm的之间的光透光度可达98％以上(如图2所示)；在增透膜层3上还设有金刚石晶体膜层4，这样滤光片就会具有极高的硬度和良好的机械强度，耐酸碱性非常的好，不易潮解，可以在各种恶略环境下使用，同时该滤光片结构镀层只有9层，镀膜层数较少，工艺简单，且能有效降低生产成本。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。因此本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高硬度滤光片结构，包括一玻璃基板，所述玻璃基板上设有透光膜层，其特征在于：所述透光膜层包括交替沉积于所述玻璃基板上的Ge膜层和ZnS膜层，所述Ge膜层和ZnS膜层均为三层，所述透光膜层的最上层为ZnS膜层，所述透光膜层上还设有增透膜层，所述增透膜层包括一SiO2膜层和一MgF2膜层，所述SiO2膜层沉积在所述透光膜层上，所述MgF2膜层沉积在所述SiO2膜层上，所述MgF2膜层上还设有一层金刚石晶体膜层。
2.根据权利要求1所述的高硬度滤光片结构，其特征在于：所述透光膜层由内向外，第一层Ge膜层厚度为352-353nm，第一层ZnS膜层厚度为176-176.5nm，第二层Ge膜层厚度为687-689nm，第二层ZnS膜层厚度为223-224nm，第三层Ge膜层厚度为946-948nm，第三层ZnS膜层厚度为311-312nm。
3.根据权利要求2所述的高硬度滤光片结构，其特征在于：所述SiO2膜层厚度为125-126nm，MgF2膜层厚度为49-51nm，金刚石晶体膜层厚度为78-79nm。
4.根据权利要求1所述的高硬度滤光片结构，其特征在于：所述玻璃基板的厚度为0.145mm或0.21mm。
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