双截止透可见带通滤光片研制

为了实现蓝宝石基底上双截止透可见区的特性(截止带波长为0.3～0.4 μm、0.8～1.1 μm,通带波长为0.4～0.8 μm),初始结构采用双截止膜系,可截止近紫外和近红外,在蓝宝石基底的一侧实现可见光高透的宽通带滤光片,选用TiO2和SiO2分别作为薄膜高、低折射率材料,来实现双波段截止的目的,薄膜的设计层数为42层,总厚度是3.6 μm,采用电子束蒸发物理气相沉积法来实现镀制,并通过分光光度计测试镀制样品的透射率,测试结果显示截止区(0.3～0.385 μm和0.824～1.1 μm),平均截止深度分别达到了0.029 %和0.127 %,通带0.405～0.788 μm波段的平均透过率达到97.68 %,通带半宽度HFWD为398 nm(402～800 nm),有效地抑制了“半波孔”现象出现,并具有双波段截止和高通带透过率的特点。在环境测试中:薄膜的稳定性良好,膜层间匹配度适宜。因此,该双波段截止透可见滤光片可用于某些极端的环境条件中。     

高通带透过度和宽截止带滤光片的设计和工艺

光固化医疗仪器要求滤光片具有高的蓝光透过率并能反射掉碘钨灯的发热光谱。用等效层原理设计的短波通宽截止带滤光片,不仅能压缩通带波纹,并使膜系仍可用极值法监控,大大改善膜系的工艺性。计算和实验还表明:第二膜堆的监控参数对保持通带     

光纤到户单纤三向截止滤光片的研制

单纤三向技术是无源光接入网实现音频、视频、数据集成传输的关键技术.用光学薄膜实现无源光网络的波分复用要求部分滤光片的入射角为45°,大角度入射会造成s偏振光和p偏振光分离,为了减少信道间的干扰,要求滤光片在45°入射的情况下,同时具有低插入损耗和高通带隔离度,按照常规膜系设计方法及镀制工艺,很难镀制成功.采用解析法和自动优化法综合设计了45°入射单纤三向干涉截止滤光片,分析了膜厚改变2％对设计膜系透过率曲线及参数的影响,采用德国莱宝APS1104型镀膜机,针对所设计的非规整膜系选择合适的镀制工艺进行实际镀制,获得了性能优良的大角度入射单纤三向截止滤光片.     

1.3～2.7 μm带通滤光膜研制与分析

光学薄膜技术广泛应用于几乎所有的光学系统、光电系统和光电仪器。新型探测器的发展对1～3 μm近红外波段附近的能量响应提出了滤波的要求。从电磁场理论和麦克斯韦方程出发,介绍了光学薄膜的设计理论,论述了带通滤光膜的设计方法。基于Optilayer软件,以氧化铝为基底,设计了一种工作波段为1.3～2.7 μm的近红外带通滤光膜。考虑到镀膜材料的匹配性问题,选择硫化锌和氟化镱作为高、低折射率材料。采用长波通与短波通相结合的设计方法,并用Optilayer软件完成了膜系的计算和优化。在氧化铝基底双面镀制膜,用电子束蒸发和离子束辅助沉积的制备工艺完成了膜系镀制。用分光光度计对制备样品进行了透过率测试。结果表明,在1.3～2.7 μm设计波段,样品的平均透过率大于95%,符合带通滤光膜的设计要求。     

940 nm滤光片的设计、制备及低角度效应的研究

本文对人脸识别中使用的940 nm窄带滤光片进行设计及制备,研制一种具有低角度效应的窄带滤光片。选择TiO₂、SiO₂作为高、低折射率材料,在Essential Macleod软件中对膜系进行设计,通过改变间隔层材料对膜系进行优化,最终设计的膜系层数为11,膜系总厚度为2480.76 nm。采用电子束热蒸发沉积技术对薄膜进行镀制,使用傅里叶红外光谱仪完成透射率光谱特性测试。最终研制的滤光片中心波长为940 nm,在截止区间（200~1100 nm）内,通带透射率大于80%,平均截止透射率小于1%,0°~22°通带偏移量为14 nm。     

一种高信噪比和陡截止边缘的激光滤光片

本文介绍一种采用多半波结构模系的激发滤光片的设计原理、特性分析和镀制工艺。这种滤光片峰值透过率高,具有一定通带宽度,截止度深和截止边缘陡。实验结果:T_0>85%,△λ=180,T_m<10~(-3),实测曲线为一矩形波,性能优于国内同类滤光片。     

空间用宽截止长波红外带通滤光片的设计与镀制

针对空间用宽截止长波红外带通滤光片具有通带内平均透射率高、抑制带截止深度深、波纹系数小,可适应复杂环境条件、具有高稳定性和高可靠性等特点,论述了宽截止长波红外带通滤光片的设计原则和方法.采用"会聚光红外光学系统"和等离子体辅助沉积工艺成功镀制了空间用宽截止长波红外带通滤光片.指出等离子体辅助沉积工艺更有利于长波红外滤光片膜层的显微结构改善和残余应力的消除.     

基于As40Se60硫系玻璃的长波红外增透膜研制

As₄₀Se₆₀硫系玻璃基底沉积红外光学薄膜存在牢固性不足的缺点，以膜层牢固性为研究对象来解决膜层附着力问题。首先选择了合适的膜层材料，完成了膜系的设计及优化；然后以沉积温度为影响因素进行单因素实验，研究了ZnS连接层的镀制工艺和残余应力，采用无离子源辅助的办法降低了连接层的残余应力，提高了膜层附着力；最终解决了较高温度下的薄膜脱膜问题，研制了一种透过波段为8～12μm的红外增透膜，并确定了镀制工艺运用于实际生产。所制备的薄膜平均透过率为98%、平均反射率为0.6%，附着力、高低温、湿热实验满足GJB2845—1995标准中的要求。     

3.5～4.0μm低温光谱带通滤光片的设计与研制

新一代气象卫星对红外带通滤光片的光谱控制提出了很高的要求:滤光片在工作温度(92K)下的光谱曲线被严格限定在一个由内、外框组成的区域之内。分别采用Ge和SiO作为高低折射率膜层材料,设计了含有4个谐振腔的带通膜系来提升通带边缘的陡度;对带通膜系中反射膜层的光学厚度进行了优化调整,压缩了通带内的波纹;根据膜层材料的折射率-温度变化特性,设计出了低温条件下符合光谱要求的带通滤光片。采用真空蒸发和光学极值监控的方法,研制出了92K低温下符合内、外框限制要求的带通滤光片,其通带内的峰值透射率达到93.2%,平均透射率达到91%,波纹幅度控制在5.2%以内。     

时间监控双离子束溅射沉积制备荧光滤光片

文章对中心波长为488nm、520nm、560nm和600nm的专用滤光片进行了研制,为保证通带高透过率的要求和对背景光的高效抑制,采用单基片进行膜系叠加的方法进行了组合带通滤光片的设计,并采用时间监控膜厚的双离子束溅射沉积薄膜技术进行了镀制,成功的制备出供生化仪使用的一系列荧光栅滤光片。     

中波红外双通道带通滤光片的研制

采用在单晶锗基底的两面分别设计中波红外带通滤光膜和中波红外负滤光膜的方法,设计了一种光谱性能优良的中波红外双通道带通滤光片。以适当的工艺技术完成了膜层的制备,并测试了实验样片的红外透射率光谱。结果显示,制备的中波红外双通道带通滤光片的通带透过率以及截止带截止深度均良好。由实验结果分析可知,镀膜材料蒸发角的变化和各层膜厚误差的累积,是导致实验片的测试光谱在截止带内出现两个较强的次峰,以及中间截止带略微偏移的主要原因。     

Ge基底8～11.5μm长波通滤光膜的研制

论述了在Ge基底上镀制8～11.5 μm红外长波通滤光膜.通过对Ge基底和Ge、ZnS膜料的色散计算,优化膜系设计,进行工艺实验以及膜层的光学及耐环境实验,制备出满足应用条件的红外长波通滤光片,并已批量生产.     

红外探测器用滤光片的技术现状及应用

近红外滤光片和中红外带通滤光片在航天、气象和遥感等领域都有重要的应用。红外滤光片是让红外光透过而使其他波长光截止的滤光片,它的主要指标是峰值透过率。带通滤光片的重要指标是峰值透过率和通带半宽度。光学薄膜的膜系结构和具体设计对这些指标起决定性作用。本文主要介绍这两种滤光片的几例实际运用。     

硒化锌基底3~12μm渐变折射率红外增透膜的设计

叙述了傅里叶合成方法的原理和该方法用于ZnSe基底3～12μm红外增透膜的设计.通过反傅里叶变换期望的光谱特性曲线得到渐变折射率膜层.用薄膜特征矩阵的方法计算细分成很薄的多层均匀膜层的光谱透过率曲线,构造了新的Q函数和用逐次近似的方法修正膜层的折射率轮廓图,能有效地减小与期望透射率曲线的偏差.再给膜层加上五次方多项式匹配层与空气和基底两侧界面相匹配.所得渐变折射率增透膜在设计波段平均透射率达到95%.     

3.2～4.9微米多层截止滤光片

有时候,需要这样一种滤光片,它将透过3.2～4.9μm的红外辐射,而反射频率比此高的辐射能。这个光谱区,因其是主要的大气透过带而显得特别重要。本文将讨论设计和制造用于3.2～4.9微米大气窗口的长波通截止滤光片。这种滤光片通常用Ge/SiO组合膜堆。这些材料用来蒸镀多层薄膜是非常适宜的:锗与一氧化硅     

红外宽带矩形滤光片的设计与制备

随着红外宽带滤光片在红外技术各方面的广泛应用以及对它的深入研究,滤光片通带的矩形化越来越成为人们追求的重要技术指标。由于红外膜层较厚,精确控厚较困难。若用优化的方法进行矩形化设计,设计的膜系往往不易制备,例如改变膜层厚度将导致控厚困难;改变涂料折射率,则不易找到涂料。本文用规则的容易控制的光学厚度和容易镀制的     

掺铥钼酸钆钡晶体1.9μm腔面膜的研制

根据Tm3+∶BaGd2(MoO4)4激光晶体的发光特性,以厚度为1.1 mm的该晶体为基底,选择Ta2O5和SiO2作为高低折射率膜料,通过电子枪蒸镀的物理沉积方式分别在晶体两端面设计并镀制了输入膜系和输出膜系,同时采用霍尔离子源辅助沉积来增强晶体与膜层之间的结合力。镀膜后的晶体输入端面795 nm透过率大于90%,1.9 μm透过率小于0.2%;输出端面795 nm透过率小于10%,1.9 μm透过率等于6.55%。通过采用795 nm波长的半导体激光泵浦镀膜后的晶体,实现了1.9 μm准连续激光输出,结果表明该激光输入输出膜系的镀制满足激光器实验的使用要求。     

硒化锌基底8μm～12μm高效高稳定性减反射膜的研究

文中讨论了硒化锌基底上的高效高稳定性红外减反射膜的设计与制备。介绍了离子束辅助沉积该膜系的过程，给出了用该方法制备的8μm-12μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线，其峰值透过率高达99％以上，在设计波段范围内平均透过率大于98％，膜层附着性能好，光机性能稳定。     

大角度激光通信带通滤光片的研究

为了满足激光通信系统的技术需求,选取Ti3O5、SiO2两种材料,采用前、后表面分别镀制长、短波通组合的方法,在HWB850基底上完成了在0°~60°范围内1064nm波段高透射,紫外、可见、近红外波段深截止滤光膜的设计,分析了实际测试曲线与理论曲线不吻合原因,并结合工艺的改进解决了偏差,最终制备的滤光片在0°入射时1064nm透过率91.7%,截止带透过率小于0.1%,60°入射时1064nm透过率86.9%,截止带透过率小于1%,具有良好的环境适应性,满足系统的技术需求。     

光通信用光纤端面截止滤光膜的研制

为了满足光通信中对光纤端面镀多层膜的特殊需求,分析了光纤端面镀制截止滤光膜所存在的难点问题,利用TFCalc薄膜设计软件,采用解析法设计了一个初始膜系,再结合梯度优化法对初始膜系进行优化处理,成功设计出具有较好光谱性能的光纤端面截止滤光膜的膜系,并对德国莱宝APS1104型镀膜机进行了内部结构和镀制工艺的改进,最终采用离子源辅助沉积进行低温镀制,获得了性能优良的光纤端面截止滤光膜。结果表明,在光纤端面镀制多层的截止滤光膜,虽然存在很多困难,但选择合适的膜系和镀制工艺,依然能获得符合实际要求的滤光膜。