CN206339679U - 一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，所述滤光装置包括四块滤光板，每一块所述滤光板均由石英基底以及镀制在所述石英基底上的光学膜系构成；四块滤光板两两平行设置构成两组滤光模块，平行设置的两块滤光板的镀制光学膜系的一侧相对设置；两组所述滤光模块组合后构成倒“V”字型的所述滤光装置。本申请的滤光装置具有紫外透过率高、截止范围宽、截止深度深和环境稳定性好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学薄膜技术领域，具体涉及一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置。
背景技术
由于大气臭氧层对紫外线的吸收，自然环境中波长为240-280nm之间的紫外辐射强度几乎为零，因此将此波段称为“日盲”区。此波段的光子能量高、容易被探测，工作在该波段的紫外监测系统具有先天优势。为了匹配“日盲”条件，需要在系统探测器的前端加装高性能的日盲紫外滤光片，用来提高日盲紫外波段的透过率，抑制其它波段背景光的响应，增大信噪比，提升日盲紫外系统的探测性能。这种紫外滤光片成为日盲监测系统的关键器件，它决定着仪器的灵敏度、精确性和稳定性。
目前的紫外日盲滤光片主要采用2种结构，全介质滤光片(其透射光谱曲线如图1所示)和诱导透射滤光片(其透射光谱曲线如图2所示)。全介质滤光片型的紫外日盲滤光片采用短波通干涉滤光片叠加的方式来实现，具有透过率高(60％)、截止深度深(OD8)的优点，缺点是截止范围短(截止到400nm)，不能全部有效抑制背景光。诱导透射滤光片利用了金属的吸收特性，具有截止深度深(OD8)、截止范围宽(截止到2000nm以上)的优点，缺点是透过率低(10％)，能量损失严重，影响仪器的灵敏性。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，其有效解决了现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，所述滤光装置包括四块滤光板，每一块所述滤光板均由石英基底以及镀制在所述石英基底上的光学膜系构成；四块滤光板两两平行设置构成两组滤光模块，平行设置的两块滤光板的镀制光学膜系的一侧相对设置；两组所述滤光模块组合后构成倒“V”字型的所述滤光装置。
进一步，所述石英基底由紫外熔融石英玻璃制成。
进一步，所述光学膜系由依次间隔层叠设置的11层HfO2层和11层SIO2层构成，从最靠近所述石英基底起计算，第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21层为HfO2层，第2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22层为SIO2层。
进一步，所述光学膜系第1层的HfO2层厚度为5nm，所述光学膜系第3层的HfO2层厚度为10nm，所述光学膜系第5层的HfO2层厚度为14nm，所述光学膜系第7层的HfO2层厚度为19nm，所述光学膜系第9层的HfO2层厚度为25nm，所述光学膜系第11层的HfO2层厚度为33nm，所述光学膜系第13层的HfO2层厚度为38nm，所述光学膜系第15层的HfO2层厚度为38nm，所述光学膜系第17层的HfO2层厚度为35nm，所述光学膜系第19层的HfO2层厚度为27nm，所述光学膜系第1层的HfO2层厚度为14nm。
进一步，所述光学膜系第2层的SIO2层厚度为69nm，所述光学膜系第4层的SIO2层厚度为71nm，所述光学膜系第6层的SIO2层厚度为61nm，所述光学膜系第8层的SIO2层厚度为54nm，所述光学膜系第10层的SIO2层厚度为45nm，所述光学膜系第12层的SIO2层厚度为36nm，所述光学膜系第14层的SIO2层厚度为33nm，所述光学膜系第16层的SIO2层厚度为35nm，所述光学膜系第18层的SIO2层厚度为41nm，所述光学膜系第20层的SIO2层厚度为53nm，所述光学膜系第22层的SIO2层厚度为107nm。
本实用新型具有以下有益技术效果：
紫外透过率高：在240-280nm波段，透过率大于90％；
截止范围宽：在300-2000nm波段具有及低的光谱透射率；
截止深度深：在300-1000nm波段，截止深度达到OD10，在1000-2000nm波段，截止深度能达到OD6以上；
环境稳定性好：滤光片特性不会随使用环境的变化而变化，可在高温高湿高盐雾等恶劣环境中稳定使用。
附图说明
图1为全介质滤光片的透射光谱曲线；
图2为诱导透射滤光片的透射光谱曲线；
图3为本申请的滤光装置的结构示意图；
图4为本申请的滤光装置的光学膜系的结构示意图
图5为紫外全介质窄带高反射膜的透射光谱曲线；
图6为本申请的滤光装置的透射光谱曲线。
具体实施方式
下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
如图3-6所示，本实用新型提供了一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，该滤光装置包括四块滤光板，每一块滤光板均由石英基底以及镀制在石英基底上的光学膜系构成；四块滤光板两两平行设置构成两组滤光模块，平行设置的两块滤光板的镀制光学膜系的一侧相对设置；两组述滤光模块组合后构成倒“V”字型的滤光装置。本申请利用光线在四块石英基底之间的多次反射，将紫外部分保留，其它波段的光线滤除。光学膜为紫外全介质窄带高反膜，其作用是当光线入射时，反射所需波段的紫外光，同时保证可见及近红外波段的噪声被有效的滤除。
石英基底由紫外熔融石英玻璃制成。光学膜系由依次间隔层叠设置的11层HfO2层和11层SIO2层构成，从最靠近所述石英基底起计算，第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21层为HfO2层，第2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22层为SIO2层。
光学膜系第1层的HfO2层厚度为5nm，光学膜系第3层的HfO2层厚度为10nm，光学膜系第5层的HfO2层厚度为14nm，光学膜系第7层的HfO2层厚度为19nm，光学膜系第9层的HfO2层厚度为25nm，光学膜系第11层的HfO2层厚度为33nm，光学膜系第13层的HfO2层厚度为38nm，光学膜系第15层的HfO2层厚度为38nm，光学膜系第17层的HfO2层厚度为35nm，光学膜系第19层的HfO2层厚度为27nm，光学膜系第1层的HfO2层厚度为14nm。
光学膜系第2层的SIO2层厚度为69nm，光学膜系第4层的SIO2层厚度为71nm，光学膜系第6层的SIO2层厚度为61nm，光学膜系第8层的SIO2层厚度为54nm，光学膜系第10层的SIO2层厚度为45nm，光学膜系第12层的SIO2层厚度为36nm，光学膜系第14层的SIO2层厚度为33nm，光学膜系第16层的SIO2层厚度为35nm，光学膜系第18层的SIO2层厚度为41nm，光学膜系第20层的SIO2层厚度为53nm，光学膜系第22层的SIO2层厚度为107nm。
本申请的滤光装置的设计方式，并不仅限于紫外日盲滤光片，也适用于紫外、可见及近红外波段的荧光滤光片及生化分析滤光片等需要高透过率、深截止度和宽截止范围的滤光片的设计及制备。
上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本申请并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，其特征在于，所述滤光装置包括四块滤光板，每一块所述滤光板均由石英基底以及镀制在所述石英基底上的光学膜系构成；四块滤光板两两平行设置构成两组滤光模块，平行设置的两块滤光板的镀制光学膜系的一侧相对设置；两组所述滤光模块组合后构成倒“V”字型的所述滤光装置。
2.根据权利要求1所述的高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，其特征在于，所述石英基底由紫外熔融石英玻璃制成。
3.根据权利要求1所述的高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，其特征在于，所述光学膜系由依次间隔层叠设置的11层HfO2层和11层SIO2层构成，从最靠近所述石英基底起计算，第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21层为HfO2层，第2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22层为SIO2层。
4.根据权利要求3所述的高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，其特征在于，所述光学膜系第1层的HfO2层厚度为5nm，所述光学膜系第3层的HfO2层厚度为10nm，所述光学膜系第5层的HfO2层厚度为14nm，所述光学膜系第7层的HfO2层厚度为19nm，所述光学膜系第9层的HfO2层厚度为25nm，所述光学膜系第11层的HfO2层厚度为33nm，所述光学膜系第13层的HfO2层厚度为38nm，所述光学膜系第15层的HfO2层厚度为38nm，所述光学膜系第17层的HfO2层厚度为35nm，所述光学膜系第19层的HfO2层厚度为27nm，所述光学膜系第1层的HfO2层厚度为14nm。
5.根据权利要求3所述的高透过宽波段深截止的紫外日盲滤光装置，其特征在于，所述光学膜系第2层的SIO2层厚度为69nm，所述光学膜系第4层的SIO2层厚度为71nm，所述光学膜系第6层的SIO2层厚度为61nm，所述光学膜系第8层的SIO2层厚度为54nm，所述光学膜系第10层的SIO2层厚度为45nm，所述光学膜系第12层的SIO2层厚度为36nm，所述光学膜系第14层的SIO2层厚度为33nm，所述光学膜系第16层的SIO2层厚度为35nm，所述光学膜系第18层的SIO2层厚度为41nm，所述光学膜系第20层的SIO2层厚度为53nm，所述光学膜系第22层的SIO2层厚度为107nm。
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