DE102014115173B4

DE102014115173B4 - Ein in der natürlichen Umgebung verwendeter Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm

Info

Publication number: DE102014115173B4
Application number: DE102014115173.9A
Authority: DE
Inventors: Jiping Wang; Jing LV; Chuwang Yu
Original assignee: MULTI IR OPTOELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: MULTI IR OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2034-10-18
Also published as: DE102014115173A1; CN103713342B; CN103713342A

Abstract

Ein in der natürlichen Umgebung verwendeter Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm, welcher eine hohe Durchlässigkeit des Maximalwertes und ein erheblich verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis aufweist, umfasst ein Substrat aus Ge, eine erste Beschichtungsschicht aus Ge, ZnS und eine zweite Beschichtungsschicht aus Ge, ZnS, wobei sich das Substrat zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht befindet, dadurch gekennzeichnet dass die erste Beschichtungsschicht von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 190nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1326nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 449nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 649nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 482nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1152nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 570nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1072nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 521nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1270nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 494nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 834nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 426nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1113nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 716nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1205nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 527nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1095nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 443nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 925nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 450nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1382nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 498nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1000nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 662nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 967nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 530nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 710nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 325nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 400nm; die zweite Beschichtungsschicht von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 180nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 484nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 389nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 872nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 476nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 884nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 436nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 841nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 466nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 998nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 459nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 866nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 388nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 814nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 630nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1486nm.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Infrarotfilter, insbesondere einen in der natürlichen Umgebung verwendeten Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm.
Technischer Hintergrund
Bei der Infrarot-Thermografie(Thermografie oder Infrarot-Thermografie) wird die Infrarotenergie(Wärme) berührungslos detektiert und in ein elektrisches Signal umwandet, anschließend werden die Wärmeabbildung und Temperaturwerte in der Anzeige erzeugt, gleichzeitig können die Temperaturwerte berechnet werden. Die Infrarot-Thermografie(Thermografie oder Infrarot-Thermografie) kann die detektierte Wärme genau quantifiziert oder vermesst, in diesem Fall kann man die Wärmeabbildung überwachen, die wärmeerzeugenden Defektbereiche genau identifizieren und exakt analysieren.
In einer Infrarot-Thermografie ist der Infrarotdetektor der Schlüssel, um die Infrarotenergie(Wärme) in ein elektrisches Signal umzuwandeln, aufgrund der Vielzahl der unterschiedliche biologische Körper ausgestrahlten Infrarotenergien(Wärmen) wird ein Infrarotfilter verwendet, um die Wärmeabbildung einer bestimmten biologischen Körper zu überwachen, durch den Infrarotfilter kann der Infrarotdetektor die Infrarotenergien(Wärmen)in bestimmten Wellenlängen detektieren, sodass die Abbildungsqualität der Infrarot-Thermografie zu gewährleisten.
Problematisch weist aber der in der Infrarot-Thermografie verwendeten Infrarotfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm geringes Signal-Rausch-Verhältnis, schlechte Genauigkeit, welcher kann den Bedarf der Marktentwicklung nicht erfüllen.
Beschreibung Erfindung
Die vorliegende liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen in der natürlichen Umgebung verwendeten Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm vorzustellen, welcher eine hohe Durchlässigkeit des Maximalwertes und ein erheblich verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis aufweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde:

Der in der natürlichen Umgebung verwendeten Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm umfasst ein Substrat aus Ge, eine erste Beschichtungsschicht aus Ge, ZnS und eine zweite Beschichtungsschicht aus Ge, ZnS, wobei sich das Substrat zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht befindet, die erste Beschichtungsschicht von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 190nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1326nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 449nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 649nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 482nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1152nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 570nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1072nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 521nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1270nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 494nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 834nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 426nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1113nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 716nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1205nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 527nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1095nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 443nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 925nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 450nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1382nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 498nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1000nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 662nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 967nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 530nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 710nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 325nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 400nm; die zweite Beschichtungsschicht von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 180nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 484nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 389nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 872nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 476nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 884nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 436nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 841nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 466nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 998nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 459nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 866nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 388nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 814nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 630nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1486nm.

Die entsprechenden Dicken der obigen Materialien können sich in dem zulässigen Toleranzbereich variieren, wobei der Variationsbereich innerhalb des Umfangs des vorliegenden Patentschutzes liegt. Typischerweise weisen die Dicken einem Toleranz von etwa 10nm.
Durch die Verwendung von dem Substrat aus Ge und den Beschichtungsschichten aus ZnS, Ge wird das Signal-Rausch-Verhältnis des erfindungsgemäßen in der natürlichen Umgebung verwendeten Infrarotabbildungsfilters mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm erheblich verbessert, mit solchem Infrarotabbildungsfilter wird die Abbildungsqualität der Infrarot-Thermografie erhöht. Der Filter weist folgende Eigenschaften aus: 7000-11200nm, T≤1.0%; 11500-12500nm, Tavg≥85%; Wellentiefe≤10%Tp.
Figurenliste

1: Eine gesamte schematische Strukturdarstellung des Ausführungsbeispiels;
2: Die gemessene Kurve der Durchlässigkeit des in dem Ausführungsbeispiel vorgestellten Infrarot-Spektrums.

Ausführungsbeispiel 1
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand der vorteilhaften Ausführungsform und Zeichnung beispielhaft beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, der in der natürlichen Umgebung verwendeten Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm umfasst ein Substrat 2 aus Ge, eine erste Beschichtungsschicht 1 aus Ge, ZnS und eine zweite Beschichtungsschicht 3 aus Ge, ZnS, wobei sich das Substrat 2 zwischen der ersten Beschichtungsschicht 1 und der zweiten Beschichtungsschicht 3 befindet, die erste Beschichtungsschicht 1 von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 190nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1326nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 449nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 649nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 482nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1152nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 570nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1072nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 521nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1270nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 494nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 834nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 426nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1113nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 716nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1205nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 527nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1095nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 443nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 925nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 450nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1382nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 498nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1000nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 662nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 967nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 530nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 710nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 325nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 400nm; die zweite Beschichtungsschicht 3 von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 180nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 484nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 389nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 872nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 476nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 884nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 436nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 841nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 466nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 998nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 459nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 866nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 388nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 814nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 630nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1486nm.

Claims

Ein in der natürlichen Umgebung verwendeter Infrarotabbildungsfilter mit einem Durchlässigkeitsband von 11500-12500nm, welcher eine hohe Durchlässigkeit des Maximalwertes und ein erheblich verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis aufweist, umfasst ein Substrat aus Ge, eine erste Beschichtungsschicht aus Ge, ZnS und eine zweite Beschichtungsschicht aus Ge, ZnS, wobei sich das Substrat zwischen der ersten Beschichtungsschicht und der zweiten Beschichtungsschicht befindet, dadurch gekennzeichnet dass die erste Beschichtungsschicht von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 190nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1326nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 449nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 649nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 482nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1152nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 570nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1072nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 521nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1270nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 494nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 834nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 426nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1113nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 716nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1205nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 527nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1095nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 443nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 925nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 450nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1382nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 498nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1000nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 662nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 967nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 530nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 710nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 325nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 400nm; die zweite Beschichtungsschicht von innen nach außen angeordnet folgende umfasst: Ge-Schicht mit einer Dicke von 180nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 484nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 389nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 872nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 476nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 884nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 436nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 841nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 466nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 998nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 459nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 866nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 388nm, ZnS-Schicht mit einer Dicke von 814nm, Ge-Schicht mit einer Dicke von 630nm und ZnS-Schicht mit einer Dicke von 1486nm.