CN2511984Y - 长波红外宽带滤光片 - Google Patents

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CN2511984Y CN 01277170 CN01277170U CN2511984Y CN 2511984 Y CN2511984 Y CN 2511984Y CN 01277170 CN01277170 CN 01277170 CN 01277170 U CN01277170 U CN 01277170U CN 2511984 Y CN2511984 Y CN 2511984Y
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张麟
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Abstract

一种选择所需6.3微米至7.6微米水汽波段的长波红外宽带滤光片,它用抛光锗片作基板,在其的二个表面交替蒸镀多层硒化锌膜层和碲化铅膜层。该滤光片主膜系采用宽带膜系,这一膜系中的硒化锌膜层与碲化铅膜层的光学厚度比达到13比4,有效减小了碲化铅薄膜负温度特性系数对滤光片中心波长的影响。第二面膜系采用前截止膜系叠加宽带截止次峰膜系,该膜系能有效截除通带前次峰和相应的后次峰。这种结构的膜系透过率高、矩形度好和常温至低温截止边漂移小,中心波长漂移仅0.04微米,在截止区域内截止深度小于0.5%,能有效抑制背景干扰及减少串音。本实用新型生产的滤光片成品率高,能满足高精度空间仪器需要。

Description

长波红外宽带滤光片
                        技术领域
本实用新型涉及一种除透镜以外的光学部件，具体是一种选择所需6.3微米至7.6微米水汽波段的长波红外宽带滤光片。
                        背景技术
6.3微米至7.6微米红外宽带滤光片主要用于空间遥感红外分析仪中检测目标环境的水汽含量。目前，空间遥感仪器逐步趋向小型化，为了使仪器结构更紧凑，需要将滤光片直接贴在工作温度为92K的低温列阵探测器的窗口上，由此而产生对滤光片的低温性能要求，目前使用的常温红外水汽滤光片将无法应用。
                        发明内容
本实用新型的目的是提供一种在92K工作温度下，工作性能良好的6.3微米至7.6微米长波红外宽带滤光片，它能有效检测水汽的含量，抑制其它气体的干扰。
本实用新型通过以下技术方案实现：即，用抛光锗片作基板，在其的二个表面交替蒸镀多层硒化锌膜层和碲化铅膜层，其中第一面膜系采用：
                    Ns|H4LH4LH4LHL|N0，第二面膜系采用：
           Ns|2(0.5LH0.5L)6|3.31L|3.31(LHL)6|N0，
式中的符号含义分别为：Ns表示锗基板，L表示λ0/4硒化锌膜层，H表示λ0/4碲化铅膜层，N0表示空气。λ0为中心波长，对于第一面膜系为6.9微米，第二面膜系为2.1微米。
由于本实用新型滤光片对低温透射区域中心波长稳定性要求较高，故第一面主膜系采用宽带膜系，这一膜系中的硒化锌膜层与碲化铅膜层的光学厚度比达到13比4，有效减小了碲化铅薄膜负温度特性系数对滤光片中心波长的影响。
第二面膜系采用前截止膜系叠加宽带截止次峰膜系，该膜系能有效截除通带前次峰和相应的后次峰。
上述膜系的结构具有独特的低温特性，透过率高、矩形度好和常温至低温截止边漂移小，中心波长漂移仅0.04微米。在截止区域内截止深度(TC)小于0.5％，能抑制背景干扰及减少串音的作用。而且本技术方案生产的滤光片成品率高，能满足高精度空间仪器需要。
                            附图说明
图1为本实用新型滤光片的结构示意图；
图2为本实用新型滤光片理论计算曲线图；
图3为本实用新型滤光片在300K至92K光谱实测曲线图。
                        具体实施方案
参阅图1，本实用新型滤光片包括基板1，其外形和厚度可视实际需要而定，在基板1的二个表面分别交替镀有多层硒化锌膜层2，碲化铅膜层3。在本实用新型中，是通过真空蒸镀将低折射率硒化锌膜料和高折射率碲化铅膜料按设计的膜系分别交替蒸度在基板1的两个表面上，其中第一面膜系为
                    Ns|H4LH4LH4LHL|N0，
第二面膜系为
            Ns|2(0.5LH0.5L)6|3.31L|3.31(LHL)6|N0。
式中的符号含义分别为：Ns表示锗基板，L表示λ0/4硒化锌膜层，H表示λ0/4碲化铅膜层，N0表示空气。λ0为中心波长，对于第一面膜系为6.9微米，对于第一面膜系为2.1微米。
本实用新型采用反射式奇级次间接直控光电法监控膜层厚度。
本实用新型制备的滤光片经采用美国BIO-RAD FST-40型付里叶红外分光光度计及OXFORD ND1704型变温液氮杜瓦瓶为主的低温测量系统，实际测量出滤光片300K和92K曲线，见图3。
滤光片的实测性能如下：
1、成品的外形：直径12毫米，厚度0.3毫米；
2、中心波长λ0＝6.92微米；
3、半宽度λ半＝1.27微米；
4、波形系数Δλ0.1/Δλ0.5＝1.25；
5、峰值透过率Tmax＝85％。
6、截止波长：短波次峰全部截止，长波截止至12.5微米，其TC＜0.5％。

Claims (1)

1.一种长波红外宽带滤光片，包括一表面抛光的基板(1)，其第一和第二两个面上分别交替镀有多层碲化铅膜层(3)和硒化锌膜层(2)，其特征是：
该基板(1)为锗材料；
第一面膜系为
                Ns|H4LH4LH4LHL|N0；
第二面膜系为
            Ns|2(0.5LH0.5L)6|3.31L|3.31(LHL)6|N0，
式中的符号含义分别为：Ns表示锗基板，L表示λ0/4硒化锌膜层，H表示λ0/4碲化铅膜层，N0表示空气，λ0为中心波长，对于第一面膜系为6.9微米，第二面膜系为2.1微米。
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