CN107132604B - 渐变折射率薄膜制备参数获取方法、制备方法及滤光片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种渐变折射率薄膜制备参数获取方法、制备方法及滤光片，属于薄膜制备工艺技术领域。所述制备参数获取方法包括：获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，其中，所述制备数据包括所述渐变折射率薄膜的每个膜层的折射率和膜层厚度；获取基准对应关系，所述基准对应关系为混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系；根据所述基准对应关系以及所述制备数据，得到所述渐变折射率薄膜的制备参数。通过本方法有利于较准确地得到待制备的渐变折射率薄膜的制备参数，从而制备出性能更符合需求的渐变折射率薄膜以及滤光片。

Description

渐变折射率薄膜制备参数获取方法、制备方法及滤光片

技术领域

本发明涉及薄膜制备工艺技术领域，具体而言，涉及一种渐变折射率薄膜制备参数获取方法、制备方法及滤光片。

背景技术

皱褶(Rugate)滤光片，指的是折射率有规则的周期变化的结构，通过这种周期性的变化可以实现特殊的光学性能，例如具有仅反射一窄带光谱区域，而透过所有其他波段的性质。该性质类似于1/4波堆，且没有1/4波堆的高级次反射带，特别适合于在弱的连续光谱背景中除去亮的光谱线，比如激光光谱线，因此在诸如激光防护等领域有重要的应用。

然而，目前渐变折射率薄膜的制备核心技术仍然掌握在国外，无法获知，因此为了打破这种垄断，迫切需要一种能够制备渐变折射率薄膜的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种渐变折射率薄膜制备参数获取方法、制备方法及滤光片，以实现渐变折射率薄膜的制备。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种渐变折射率薄膜的制备参数获取方法，所述方法包括：获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，其中，所述制备数据包括所述渐变折射率薄膜的每个膜层的折射率和膜层厚度；获取基准对应关系，所述基准对应关系为混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系，其中，所述混合膜层包括第一子膜层和第二子膜层，所述第一子膜层对应的第一膜层材料的第一折射率大于所述第二子膜层对应的第二膜层材料的第二折射率，所述膜层浓度为所述混合膜层中所述第一子膜层的膜层浓度或所述第二子膜层的膜层浓度；根据所述基准对应关系以及所述制备数据，得到所述渐变折射率薄膜的制备参数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种渐变折射率薄膜的制备方法，所述方法包括：通过原子层沉积技术，按照上述渐变折射率薄膜的制备参数获取方法得到的制备参数，以第一膜层材料对应的前驱体以及第二膜层材料对应的前驱体为原料，在预设的基底上依次沉积多个膜层，得到渐变折射率薄膜，其中，每个膜层对应于一个折射率。

第三方面，本发明实施例还提供了一种滤光片，包括基片以及根据上述制备方法制备的渐变折射率薄膜，所述渐变折射率薄膜附着在所述基片上。

相比于现有技术，本发明实施例提供的渐变折射率薄膜的制备参数获取方法，通过获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据以及基准对应关系，然后根据所获取的制备数据以及基准对应关系，得到该渐变折射率薄膜的制备参数。本方案有利于较准确地得到待制备的渐变折射率薄膜的制备参数，从而制备出性能更符合需求的渐变折射率薄膜以及滤光片。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种电子设备的方框示意图；

图2示出了本发明第一实施例提供的一种渐变折射率薄膜制备参数获取方法的方法流程图；

图3示出了本发明第一实施例提供的一种渐变折射率薄膜的一个制备周期的折射率分布示意图；

图4示出了本发明第一实施例提供的混合膜层折射率曲线对比示意图；

图5示出了本发明第一实施例提供的一种渐变折射率薄膜制备参数获取方法中步骤S130的流程图；

图6示出了本发明第二实施例提供的一种渐变折射率薄膜制备参数获取装置的程序模块框图；

图7示出了通过本发明第三实施例提供的一种渐变折射率薄膜制备方法制备的一种Rugate薄膜的透射光谱示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明较佳的实施例提供的电子设备100的方框示意图。所述电子设备100包括渐变折射率薄膜的制备参数获取装置200、存储器101、存储控制器102、处理器103、外设接口104以及输入输出单元105。

所述存储器101、存储控制器102、处理器103、外设接口104、输入输出单元105各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述制备参数获取装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器101中的软件功能模块。所述处理器103用于执行存储器101中存储的可执行模块，例如，所述制备参数获取装置200包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器101可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器101用于存储程序，处理器103在接收到执行指令后，执行所述程序，后续本发明实施例揭示的流程定义的电子设备100所执行的方法可以应用于处理器103中，或者由处理器103实现。

处理器103可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器103可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器103也可以是任何常规的处理器等。

所述外设接口104将各种输入/输出装置耦合至处理器103以及存储器101。在一些实施例中，外设接口104，处理器103以及存储控制器102可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

输入输出单元105用于提供给用户输入数据实现用户与电子设备100的交互。所述输入输出单元105可以是，但不限于，鼠标和键盘等。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，电子设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。本实施例中，电子设备100可以是镀膜设备，例如，原子层沉积镀膜设备，也可以是计算机。需要说明的是，当电子设备100为镀膜设备时，电子设备除了包括图1中所示的组件，还包括其他镀膜控制和执行组件，此处不做详述。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例

图2示出了本发明第一实施例提供的一种渐变折射率薄膜制备参数获取方法，所述方法用于获取渐变折射率薄膜的制备参数。渐变折射率薄膜是指沿膜层表面法线方向折射率连续变化，平行于膜面方向上折射率保持不变的薄膜。Rugate薄膜是渐变折射率薄膜中的一种，是指随着膜层厚度的增加，折射率层周期性变化的薄膜。通过折射率周期性的变化可以实现特殊的光学性能，如具有仅反射一窄的光谱区域，而透过其他波段的性质。下面本实施例将主要以Rugate薄膜为例，对本发明实施例提供的渐变折射率薄膜的制备参数获取方法进行详细说明。请参阅图2，所述方法包括：步骤S110、步骤S120以及步骤S130。

步骤S110，获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，其中，所述制备数据包括所述渐变折射率薄膜的每个膜层的折射率和膜层厚度。

本实施例中，待制备的渐变折射率薄膜的折射率具体分布情况可以根据需要设计。例如，可以根据薄膜的具体光谱性能要求，设计相应的折射率分布。

需要说明的是，理论上的Rugate薄膜是指折射率成有规则的周期性变化的结构，如按正弦或者余弦变化。而在实际设计中，通常是用折射率成阶梯形变化的不连续的薄膜结构代替折射率连续变化的膜层结构，这样也可以抑制高级次反射带。因此，本实施例中，待制备的渐变折射率薄膜可以为折射率成阶梯形变化的周期性结构。例如，在一种具体的应用场景中，为了制备中心波长为532纳米的Rugate薄膜，待制备的渐变折射率薄膜的一个制备周期的折射率分布可以如图3所示。

本实施例中，获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据的方式可以为：电子设备中预先存储有待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，通过预设的存储路径获取该制备数据。预先存储的制备数据可以为用户预先输入并存储在预设路径的制备数据。或者，预先存储的制备数据也可以是从电子设备中的其他第三方应用软件导出并存储在预设路径处的待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，例如，用户在第三方应用软件中设置所需要的光谱特性曲线，第三方应用软件通过该光谱特性曲线导出待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，并存储在预设路径处。

需要说明的是，由于Rugate薄膜具有多个折射率周期，每个周期的折射率分布是一致的，因此，可以只需要获取待制备的Rugate薄膜的一个周期的折射率分布，即可获得制备薄膜时，每个制备周期对应的每个膜层的折射率和膜层厚度。待制备的Rugate薄膜对应于多个制备周期，每个制备周期对应于多个膜层。本实施例中，所获取的制备数据包括一个制备周期对应的每个膜层的折射率和膜层厚度。当然，对于折射率不成周期性变化的其他渐变折射率薄膜，制备数据包括待制备薄膜的每个膜层的折射率和膜层厚度。

例如，对于如图3所示的一个周期的Rugate薄膜的折射率轮廓，轮廓上的每个台阶对应该周期中的一个膜层，每个台阶的横向距离对应于该膜层的膜层厚度。图3中的纵坐标表示该周期内各膜层的折射率；横坐标为距离，单位为纳米(nm)，表示以基底表面为零坐标点，沿膜层的法线方向，各膜层与基底表面之间的距离。如图3所示，对于第一个台阶，即该周期的第一个膜层，始末横坐标分别为0和424nm，因此，该膜层的厚度为424nm，对应纵坐标为1.46，所以该膜层的折射率是1.46；对于第二个台阶，即该周期的第二个膜层，始末横坐标分别为424nm和494nm，因此，该膜层的厚度为70nm，对应纵坐标为1.54，所以该膜层的折射率是1.54。

步骤S120，获取基准对应关系，所述基准对应关系为混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系。

由于在实际制备中，很难找到折射率满足要求的膜层材料，因此，可以通过将一种具有较高折射率ρ1的第一膜层材料和另一种具有较低折射率ρ2的第二膜层材料混合得到折射率在ρ1与ρ2之间的混合膜层。也就是说，待制备的Rugate薄膜所包括的各膜层的属性包括单膜层和混合膜层。本实施例中，单膜层是指只有一种膜层材料构成的膜层，混合膜层是指由第一膜层材料和第二膜层材料共同构成的膜层。

混合膜层包括第一子膜层和第二子膜层。第一子膜层为第一膜层材料构成的子膜层，第二子膜层为第二膜层材料构成的子膜层。第一膜层材料的折射率为第一折射率，第二膜层材料的折射率为第二折射率，且第一折射率大于第二折射率。

由于混合膜层的结构较复杂，为了获取混合膜层的制备参数，需要先获取混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系。膜层浓度为混合膜层中第一子膜层的膜层浓度或第二子膜层的膜层浓度。也就是说，第一子膜层的膜层浓度和第二子膜层的膜层浓度与混合膜层的折射率具有一一对应关系。本实施例中，膜层浓度可以为混合膜层中单一子膜层的厚度在该混合膜层的膜层厚度中的占比。

作为一种实施方式，可以根据第一预设模型、第一折射率以及第二折射率得到混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系，将该关系作为基准对应关系。其中，第一折射率和第二折射率可以根据具体的制备需求预先存储在电子设备中，或者，也可以实时输入。通过这种方式得到的基准对应关系适用性广，能够适用于制备由各种膜层材料构成的渐变折射率薄膜。

发明人经过长期的研究和反复实验证明，混合膜层符合罗伦茨-罗伦兹色散理论。例如，以二氧化铪(HfO₂)作为第一膜层材料，以二氧化硅(SiO₂)作为第二膜层材料，通过原子层沉积技术制备了不同膜层浓度的多组HfO₂-SiO₂混合膜层，并测得每个膜层浓度对应的HfO₂-SiO₂混合膜层的折射率。其中，不同膜层浓度对应于两种膜层材料的不同循环次数比例。上述的多组HfO₂-SiO₂混合膜层中HfO₂和SiO₂所对应的循环次数比例N_HfO2:N_SiO2，包括：5:1、4:2、3:3、2:4和1:5。将实验所制备的不同膜层浓度的HfO₂-SiO₂混合膜层的折射率进行直线拟合，得到图4中的线性拟合曲线。此外，将HfO₂的折射率和SiO₂的折射率带入罗伦茨-罗伦兹色散理论(Lorentz-Lorenz)中的色散理论模型，得到图4中示出的罗伦茨-罗伦兹模型曲线。图4中，横坐标为混合膜层中SiO₂的膜层浓度C_SiO2，纵坐标为混合膜层的折射率。如图4所示，罗伦茨-罗伦兹模型曲线和实验数据的线性拟合曲线符合得较好，表明混合膜层符合罗伦茨-罗伦兹色散理论。

因此，第一预设模型可以为罗伦茨-罗伦兹色散理论(Lorentz-Lorenz)中的色散理论模型。具体的，所述第一预设模型可以为以下公式：

式(1)中，n表示混合膜层的折射率，n₁、n₂分别表示第一膜层材料和第二膜层材料的折射率，C₂表示所述第二子膜层或所述第二子膜层的膜层浓度。具体的，当n₁表示第一膜层材料的折射率，即第一折射率，n₂表示第二膜层材料的折射率，即第二折射率时，C₂表示第二子膜层的膜层浓度；当n₁表示第二膜层材料的折射率，即第二折射率，n₂表示第一膜层材料的折射率，即第一折射率时，C₂表示第一子膜层的膜层浓度。

作为另一种实施方式，当第一膜层材料和第二膜层材料确定时，基准对应关系也可以是通过用户针对具体的第一膜层材料和第二膜层材料的实验结果拟合得到的。具体的，可以预先制备多个不同预设膜层浓度的混合膜层，并分别进行折射率测量，如可以采用椭偏仪对混合膜层的折射率进行测量，从而得到每个预设膜层浓度的混合膜层的折射率，对上述多个预设膜层浓度以及每个膜层浓度对应的混合膜层的折射率数据进行直线拟合，可以得到混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系，作为上述基准对应关系。

或者，除了上述两种方式外，基准对应关系也可以是用户预先存储在电子设备中的。

步骤S130，根据所述基准对应关系以及所述制备数据，得到所述渐变折射率薄膜的制备参数。

具体的，请参阅图5，根据所述基准对应关系以及所述制备数据，得到所述渐变折射率薄膜的制备参数的步骤，至少包括以下步骤S131至步骤S134。

步骤S131，根据所述第一折射率、所述第二折射率以及每个所述膜层的折射率判断该膜层的膜层属性。

具体的，膜层属性包括混合膜层和单膜层。判断每个膜层的折射率是否与第一折射率或第二折射率一致，当该膜层的折射率与第一折射率和第二折射率均不相等时，则判定该膜层为混合膜层，当该膜层的折射率等于第一折射率或等于第二折射率时，则判定该膜层为单膜层。

当判定膜层为混合膜层时，执行步骤S132和步骤S133；当判定膜层为单膜层时，执行步骤S134。

步骤S132，当所述膜层为所述混合膜层时，根据所述基准对应关系以及所述膜层的折射率，得到该膜层的膜层浓度。

由于上述基准对应关系中，混合膜层的折射率与膜层浓度具有一一对应关系，因此，将该混合膜层的折射率带入上述基准对应关系中，则可以得到该混合膜层的膜层浓度。

步骤S133，根据第二预设模型、所得到的膜层浓度以及所述膜层的膜层厚度，分别得到所述膜层包括的所述第一子膜层和所述第二子膜层的沉积厚度。

本实施例中，膜层浓度可以为混合膜层中单一子膜层的厚度在该混合膜层的膜层厚度中的占比。此时，第二预设模型具体可以为以下公式：

式(2)中，C₂表示第一子膜层或第二子膜层的膜层浓度，d₁、d₂分别表示第一子膜层的沉积厚度和第二子膜层的沉积厚度，D表示该混合膜层对应的膜层厚度。具体的，当d₁表示第一子膜层的沉积厚度，d₂表示第二子膜层的沉积厚度时，C₂表示第二子膜层的膜层浓度；当d₁表示第二子膜层的沉积厚度，d₂表示第一子膜层的沉积厚度时，C₂表示第一子膜层的膜层浓度。

进一步的，将步骤S132所得到的膜层浓度以及该混合膜层的膜层厚度，带入上述公式(2)中，即可以分别得到该混合膜层包括的第一子膜层和第二子膜层的沉积厚度。

步骤S134，当所述膜层为单膜层时，获取该膜层对应的膜层材料和膜层厚度。

当该膜层的折射率与第一折射率相等时，表明该膜层仅包括第一子膜层，即该膜层仅由第一膜层材料构成，此时该膜层对应的膜层材料为第一膜层材料。当该膜层的折射率与第二折射率相等时，表明该膜层仅包括第二子膜层，即该膜层仅由第二膜层材料构成，此时该膜层对应的膜层材料为第二膜层材料。此外，该膜层的膜层厚度即为上述步骤S110所获取的制备数据中，该膜层对应的膜层厚度。

在本实施例的一种具体应用场景中，采用原子层沉积技术制备渐变折射率薄膜，需要获取的制备参数包括前驱体的循环次数。可以理解的是，原子层沉积技术中，薄膜沉积厚度和前驱体沉积循环次数存在线性关系，因此，通过控制前驱体循环次数来控制薄膜的厚度是原子层沉积镀膜中一种较佳的膜层厚度控制方式。此外，单膜层厚度d、膜层材料的生长速率g以及前驱体沉积循环次数N之间存在以下关系：

d＝g·N (3)

此时，如图5所示，本实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法，还包括步骤S135，在执行完上述步骤S133之后，继续执行步骤S135。

步骤S135，根据预设的第一生长参数、预设的第二生长参数以及所述膜层包括的所述第一子膜层和所述第二子膜层的沉积厚度，得到制备该膜层时的第一循环次数和第二循环次数。

其中，第一生长参数为第一膜层材料的生长速率，第二生长参数为第二膜层材料的生长速率，第一循环次数为第一子膜层对应的前驱体的循环次数，第二循环次数为第二子膜层对应的前驱体的循环次数。

本实施例中，第一膜层材料的生长速率和第二膜层材料的生长速率可以预先存储在电子设备中，或者，也可以是用户通过输入输出单元实时输入所测得生长速率值。

具体的，将第一子膜层的沉积厚度以及预设的第一生长参数带入式(3)中，则可以得到第一循环次数。将第二子膜层的沉积厚度以及预设的第二生长参数带入式(3)中，则可以得到第二循环次数。

同理，当采用原子层沉积技术制备渐变折射率薄膜时，如图5所示，本实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法，还包括步骤S136，在执行完上述步骤S134之后，继续执行步骤S136。

步骤S136，根据所述膜层的膜层厚度以及所述膜层对应的膜层材料的生长速率，得到用于制备该膜层的前驱体的循环次数。

具体的，将该膜层的膜层厚度以及该膜层对应的膜层材料的生长速率带入式(3)中，则可以得到用于制备该膜层的前驱体的循环次数。

通过上述步骤S131至步骤S136对步骤S110中获取的制备数据对应的每个膜层进行处理，直至得到每个膜层对应的第一循环次数和第二循环次数。

也就是说，采用原子层沉积技术制备渐变折射率薄膜时，本实施例所需要获取的制备各个膜层的制备参数包括：第一循环次数和第二循环次数。其中，对于混合膜层，第一循环次数和第二循环次数均大于0，具体根据上述步骤S135得到。对于单膜层，第一循环次数和第二循环次数中的一个等于0，另一个大于0。例如，当该单膜层仅由第一膜层材料构成时，第一循环次数大于0，具体根据上述步骤S136得到，第二循环次数等于0；当该单膜层仅由第二膜层材料构成时，第一循环次数等于0，第二循环次数大于0，具体根据上述步骤S136得到。

当然，在本发明实施例的其他应用场景中，例如当采用溅射或者电子束蒸发中的双源共蒸法制备渐变折射率薄膜时，本实施例所需要获取的制备各个膜层的制备参数包括：各膜层对应的第一子膜层的沉积厚度和第二子膜层的沉积厚度。其中，对于混合膜层，第一子膜层的沉积厚度和第二子膜层的沉积厚度均大于0，具体根据步骤S133得到。对于单膜层，即仅包括第一子膜层或第二子膜层，此时，第一子膜层的沉积厚度和第二子膜层的沉积厚度中的一个等于0，另一个大于0。例如，当该单膜层仅包括第一子膜层时，第二子膜层的沉积厚度为0，第一子膜层的沉积厚度大于0，具体根据上述步骤S134得到；当该单膜层仅包括第二子膜层时，第一子膜层的沉积厚度为0，第二子膜层的沉积厚度大于0，具体根据上述步骤S134得到。

相比于现有技术，本发明实施例提供的渐变折射率薄膜的制备参数获取方法，通过获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据以及基准对应关系，然后根据所获取的制备数据以及基准对应关系，得到该渐变折射率薄膜的制备参数，有利于更准确地得到待制备的渐变折射率薄膜的制备参数，从而制备出性能更符合需求的渐变折射率薄膜及滤光片。

第二实施例

图6示出了本发明第二实施例提供的一种制备参数获取装置的模块框图。本实施例提供的制备参数获取装置200，运行于电子设备100，用于实现上述第一实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法。请参阅图6，该制备参数获取装置200包括：第一获取模块210、第二获取模块220以及处理模块230。

其中，第一获取模块210，用于获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，其中，所述制备数据包括所述渐变折射率薄膜的每个膜层的折射率和膜层厚度。

第二获取模块220，用于获取基准对应关系，所述基准对应关系为混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系，其中，所述混合膜层包括第一子膜层和第二子膜层，所述第一子膜层对应的第一膜层材料的第一折射率大于所述第二子膜层对应的第二膜层材料的第二折射率，所述膜层浓度为所述混合膜层中所述第一子膜层的膜层浓度或所述第二子膜层的膜层浓度。

处理模块230，根据所述基准对应关系以及所述制备数据，得到所述渐变折射率薄膜的制备参数。

进一步的，第二获取模块220，具体用于根据第一预设模型、所述第一折射率以及所述第二折射率得到混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系，将该关系作为所述基准对应关系。

进一步的，如图6所示，处理模块230包括判断子模块231、第一处理子模块232和第二处理子模块233。

判断子模块231，用于根据所述第一折射率、所述第二折射率以及所述每个膜层的折射率判断该膜层的膜层属性。

第一处理子模块232，用于当判断子模块判定所述膜层为所述混合膜层时，根据所述基准对应关系以及所述膜层对应的折射率，得到用于制备该膜层的膜层浓度，根据第二预设模型、所得到的膜层浓度以及所述膜层对应的膜层厚度，得到该膜层包括的所述第一子膜层的沉积厚度和所述第二子膜层的沉积厚度；根据该膜层包括的所述第一子膜层的沉积厚度、所述第二子膜层的沉积厚度、预设的第一生长参数以及预设的第二生长参数，得到制备该膜层时的第一循环次数和第二循环次数，其中，所述第一生长参数为所述第一膜层材料的生长速率，所述第二生长参数为所述第二膜层材料的生长速率，第一循环次数为所述第一子膜层对应的前驱体的循环次数，所述第二循环次数为所述第二子膜层对应的前驱体的循环次数。

第二处理子模块233，用于当判断子模块判定所述膜层为单膜层时，根据该膜层对应的膜层厚度以及该膜层对应的膜层材料的生长速率，得到制备该膜层时与该膜层对应的前驱体的循环次数。

以上实施例中，各模块可以是由软件代码实现，此时，上述的各模块可存储于电子设备100的存储器101内。当然，以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。

本发明实施例所提供的制备参数获取装置200，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三实施例

本发明第三实施例还提供了一种渐变折射率薄膜的制备方法，所述方法包括：通过原子层沉积技术，按照上述第一实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法得到的制备参数，以第一膜层材料对应的前驱体以及第二膜层材料对应的前驱体为原料，在预设的基底上依次沉积多个膜层，得到渐变折射率薄膜，其中，每个膜层对应于一个折射率。当所制备的渐变折射率薄膜为Rugate薄膜时，上述多个膜层的折射率成周期性分布。

具体的，可以在原子层沉积镀膜设备中，以第一膜层材料对应的前驱体以及第二膜层材料对应的前驱体为原料，按照上述第一实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法得到的制备参数，在预设的基底上依次沉积多个膜层，得到渐变折射率薄膜。

可以理解的是，采用原子层沉积技术制备渐变折射率薄膜时，所需要的工艺参数除了上述第一实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法得到的制备参数之外，还包括其他参数，例如沉积温度等。沉积温度可以根据具体采用的膜层材料设置。另外，对于Rugate薄膜的制备，所需要的工艺参数还包括制备周期数，制备周期数即为待制备的Rugate薄膜所包括的折射率周期数量，根据具体的模系设计得到。

具体的，第一膜层材料和第二膜层材料可以根据需要设置，不同膜层材料对应的前驱体不同，对应的膜层生长速率也不同。本实施例中，第一膜层材料可以为二氧化铪(HfO₂)，第二膜层材料可以为二氧化硅(SiO₂)。纯SiO₂的折射率约为1.46，纯HfO₂的折射率约为2.09。此时可以制备折射率在1.46到2.09之间的混合膜层，进而可以得到折射率在1.46到2.09之间变化的渐变折射率薄膜。当然，除HfO₂和SiO₂之外，也可以根据需要采用其他的膜层材料。

通过原子层沉积技术，按照上述第一实施例提供的渐变折射率薄膜制备参数获取方法得到的制备参数，以HfO₂对应的前驱体以及SiO₂对应的前驱体为原料，得到的HfO₂-SiO₂Rugate薄膜，能够实现仅反射一窄的光谱区域，而透过所有其他波段的性能。例如，在一次具体制备中，将制备周期设置为22个周期，所制备的HfO₂-SiO₂Rugate薄膜，可以实现中心波长为532nm的窄带滤波，该Rugate薄膜的透射光谱如图7所示，中心波长532nm的透射率为0.73％。所制备的HfO₂-SiO₂Rugate薄膜中，HfO₂膜层的最小厚度d_min_H为0.0775nm，SiO₂膜层的最小厚度d_min_L为0.084nm。

第四实施例

本发明第四实施例提供了一种滤光片，包括基片以及根据上述第三实施例提供的制备方法制备的渐变折射率薄膜，所述渐变折射率薄膜附着在所述基片上。可以理解的是，当该渐变折射率薄膜为Rugate薄膜时，该滤光片即为Rugate滤光片。

需要说明的是，当上述第三实施例提供的制备方法中，预设的基底直接采用适用于滤光片的基片时，可以直接通过上述第三实施例提供的制备方法制备得到具有渐变折射率分布的滤光片。当然，当上述第三实施例提供的制备方法中采用的基底与适用于滤光片的基片不同时，也可以将上述第三实施例提供的制备方法得到的渐变折射率薄膜从基底上转移并附着到适用的基片上，形成具有所需光学性能的滤光片。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (9)

1.一种渐变折射率薄膜的制备参数获取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待制备的渐变折射率薄膜的制备数据，其中，所述制备数据包括所述渐变折射率薄膜的每个膜层的折射率和膜层厚度；

获取基准对应关系，所述基准对应关系为混合膜层的折射率与膜层浓度之间的关系，其中，所述混合膜层包括第一子膜层和第二子膜层，所述第一子膜层对应的第一膜层材料的第一折射率大于所述第二子膜层对应的第二膜层材料的第二折射率，所述膜层浓度为所述混合膜层中所述第一子膜层的膜层浓度或所述第二子膜层的膜层浓度；

根据所述第一折射率、所述第二折射率以及每个所述膜层的折射率判断该膜层的膜层属性；

当所述膜层为所述混合膜层时，根据所述基准对应关系以及所述膜层的折射率，得到该膜层的膜层浓度，根据第二预设模型、所得到的膜层浓度以及所述膜层的膜层厚度，分别得到所述膜层包括的所述第一子膜层和所述第二子膜层的沉积厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获取基准对应关系的步骤，包括：

根据第一预设模型、所述第一折射率以及所述第二折射率得到所述混合膜层的折射率与所述膜层浓度之间的关系，将该关系作为所述基准对应关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设模型为以下公式：

其中，n表示所述混合膜层的折射率，n1、n2分别表示所述第一膜层材料和所述第二膜层材料的折射率，C2表示所述第一子膜层或所述第二子膜层的膜层浓度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据第二预设模型、所得到的膜层浓度以及所述膜层的膜层厚度，分别得到所述膜层包括的所述第一子膜层和所述第二子膜层的沉积厚度的步骤之后，所述方法还包括：

根据预设的第一生长参数、预设的第二生长参数以及所述膜层包括的所述第一子膜层和所述第二子膜层的沉积厚度，得到制备该膜层时的第一循环次数和第二循环次数，其中，所述第一生长参数为所述第一膜层材料的生长速率，所述第二生长参数为所述第二膜层材料的生长速率，所述第一循环次数为所述第一子膜层对应的前驱体的循环次数，所述第二循环次数为所述第二子膜层对应的前驱体的循环次数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据所述基准对应关系以及所述制备数据，得到所述渐变折射率薄膜的制备参数的步骤，还包括：

当所述膜层为单膜层时，根据所述膜层的膜层厚度以及所述膜层对应的膜层材料的生长速率，得到用于制备该膜层的前驱体的循环次数。

6.一种渐变折射率薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

通过原子层沉积技术，按照权利要求1-5中任一项所述方法得到的制备参数，以第一膜层材料对应的前驱体以及第二膜层材料对应的前驱体为原料，在预设的基底上依次沉积多个膜层，得到渐变折射率薄膜，其中，每个膜层对应于一个折射率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个膜层的折射率成周期性分布。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一膜层材料为二氧化铪，所述第二膜层材料为二氧化硅。

9.一种滤光片，其特征在于，包括基片以及根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法制备的渐变折射率薄膜，所述渐变折射率薄膜附着在所述基片上。

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