CN107703576A - 一种大角度小偏移量窄带滤光片及其制备方法 - Google Patents

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范辛
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Abstract

本发明公开了一种大角度小偏移量窄带滤光片，其选用硅和二氧化钛作为镀膜材料，在特殊的工艺条件下，可以使硅的折射率达到3.8‑4.4，TiO2的折射率达到2.3‑2.6,可以满足大角度小偏移的要求。

Description

一种大角度小偏移量窄带滤光片及其制备方法
技术领域
本发明属于光学镀膜技术领域，具体涉及一种大角度小偏移量窄带滤光片及其制备方法。
背景技术
目前在可见及近红外波段的窄带滤光片，是由常用的镀膜材料TiO2和SiO2交替组成的多层膜，两种材料的折射率分别为2.4和1.46，其折射率比值在1.64，测试其光谱透射率会发现，在0度和30度的条件下，波长的偏移量在30nm左右(在波长900nm附近)，随着3D摄像技术的发展，要求对应的滤光片在大角度使用时中心波长(940nm)的偏移量越小越好，同时对其余波段的光予以截止，以免杂散光引起干扰。这样，常规的tio2/siO2组合就无法满足要求。需要新的材料组合新的膜系设计方案才行。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种大角度小偏移量窄带滤光片及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种大角度小偏移量窄带滤光片的制备方法，包括以下步骤：
(1)取K9玻璃或D263T玻璃为基底材料；
(2)在基底材料的一面交替蒸镀Si和TiO2，膜层在60-68层之间，Si的厚度控制在50-350nm之间，TiO2的厚度控制在70-300nm之间，总厚度控制在6000-7000nm之间，蒸镀方法是溅射镀膜，加离子束辅助技术，在镀Si层时，需充入氢气，在镀TiO2层时，需要充入氧气；
(3)在基底的另一面采用常规的电子束加离子束蒸发技术，膜层在80-88层之间，采用的镀膜材料为TiO2和SiO2，其中TiO2的厚度控制在30-150nm之间，SiO2的厚度控制在20-200nm之间，总厚度在6000-7000nm之间，在镀膜过程中需要充入氩气和氧气。
一种大角度小偏移量窄带滤光片，所述的滤光片由权利要求1所述的大角度小偏移量窄带滤光片的制备方法制得；
本发明得到的膜系结构如下：
G|(HL)^n2sH(LH)^nL[(HL)^n+12sH(LH)^n+1L]^p(HL)^n2sH(LH)^n|air G:玻璃基底H:高折射率材料L:低折射率材料n、s、p均为自然数；两种材料的折射率选取有讲究，从数值上看，折射率值都要高，而且相差也较大。这里H：4.4，L：2.6其比值为1.69
由此得到以下膜系结构:
HL 6H LH L
HLHL 4H LH3L3H L
HLHL 2H LH3L3H L
HLHL 4H LH3L3H L
HL 6H L1.55H1.23L
中心监控波长为942nm。
可以实现
0度:T>90％@930-950nm T<1％@380-910nm T<％@970-1100nm
30度:T>90％@920-942nm T<1％@380-910nm T<％@970-1100nm。
本发明的优点：
经过本发明方法得到滤光片可以使硅的折射率达到3.8-4.4，TiO2的折射率达到2.3-2.6，可以满足大角度小偏移的要求；
本发明采用Fabry-Perot型多腔窄带的膜系方案，波长定位准确，陡度好；
本发明的空间层采用高折射率的硅材料，耦合层则用低折射率的TiO2材料，这样角度效应引起的偏移量比用低折射率材料要小。
说明书附图：
图1为本发明滤光片镀膜后的示意图；
图2为本发明实施例1制备的滤光片在0度和30度的条件下进行光谱透射率测试图。
具体实施方式
实施例1
一种大角度小偏移量窄带滤光片的制备方法，包括以下步骤：
(1)取K9玻璃或D263T玻璃为基底材料；
(2)在基底材料的一面交替蒸镀Si和TiO2，膜层为65层，Si的厚度为250nm，TiO2的厚度为100nm，蒸镀方法是溅射镀膜，加离子束辅助技术，在镀Si层时，充入氢气，在镀TiO2层时，充入氧气；
(3)在基底的另一面采用常规的电子束加离子束蒸发技术，膜层为85层，采用的镀膜材料为TiO2和SiO2，其中TiO2的厚度为100nm，SiO2的厚度为100nm，在镀膜过程中充入氩气和氧气。
将本实施例1制备的滤光片在0度和30度的条件下进行光谱透射率测试，可以看出，理论设计偏移量(透过率50％处)短波方向为9.7nm，长波方向为9.9nm，均小于10nm。完全满足实际要求。

Claims (2)

1.一种大角度小偏移量窄带滤光片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取K9玻璃或D263T玻璃为基底材料；
(2)在基底材料的一面交替蒸镀Si和TiO2，膜层在60-68层之间，Si的厚度控制在50-350nm之间，TiO2的厚度控制在70-300nm之间，总厚度控制在6000-7000nm之间，蒸镀方法是溅射镀膜，加离子束辅助技术，在镀Si层时，需充入氢气，在镀TiO2层时，需要充入氧气；
(3)在基底的另一面采用常规的电子束加离子束蒸发技术，膜层在80-88层之间，采用的镀膜材料为TiO2和SiO2，其中TiO2的厚度控制在30-150nm之间，SiO2的厚度控制在20-200nm之间，总厚度在6000-7000nm之间，在镀膜过程中需要充入氩气和氧气。
2.一种大角度小偏移量窄带滤光片，其特征在于，所述的滤光片由权利要求1所述的大角度小偏移量窄带滤光片的制备方法制得。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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