專利名稱：3.65微米至5微米寬帶紅外濾光片及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外濾光片生產(chǎn)技術(shù)，特別是一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片及其制作方法
背景技術(shù)：
自然界中，一切物體都會(huì)輻射紅外線，因此利用探測(cè)器測(cè)定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。同一目標(biāo)的熱圖像和可見光圖像是不同的，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，或者說(shuō)紅外熱圖像是將人眼不能直接看到目標(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。采用紅外熱成像技術(shù)，探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備，稱為紅外熱像儀。紅外熱像儀廣泛應(yīng)用于安防、消防、電力、建筑等行業(yè)領(lǐng)域擁有巨大的發(fā)展空間和廣闊的未來(lái)市場(chǎng)空間。但是現(xiàn)有技術(shù)提供的3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，其信噪比低，精度差，不能滿足市場(chǎng)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種兩側(cè)透過(guò)率50%波長(zhǎng)點(diǎn)分別在3. 65 μ m和5 μ m，峰值透過(guò)率高，能極大的提高信噪比的3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片及其制作方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，其特征是(I)采用尺寸為Φ 18X1. Omm的單晶鍺Ge作基板，其表面光圈N彡5，局部光圈 ΛΝ彡O. 5，平行度Θ彡I’，表面光潔度優(yōu)于60/40 ;(2)鍍膜材料選擇一氧化硅SiO和單晶鍺Ge，在基板兩個(gè)表面上分別沉積多層干涉薄膜；(3)第一面膜系干涉薄膜設(shè)計(jì)采用=Sub 11. 33(. 5HL. 5H)5 3. 39(. 5LH. 5L)5|Air第二面膜系干涉薄膜設(shè)計(jì)采用Sub|0.92(. 5HL. 5H)3 I. I (. 5HL. 5H)4|Air膜系中符合含義分別為Sub為基板、Air為空氣、H為λ c/4單晶鍺膜層、L為 Ac/4 —氧化硅膜層、Xc = 2μπκ結(jié)構(gòu)中數(shù)字為膜層的厚度系數(shù)、結(jié)構(gòu)中的指數(shù)是膜堆鍍膜的周期數(shù)。本發(fā)明提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片的制作方法，其特征是以單晶鍺Ge為基板，一氧化硅SiO和單晶鍺Ge為鍍膜材料，采用真空物理氣相沉積的方法真空鍍膜，并采用蒸發(fā)工藝條件為真空度< KT3Pa的真空環(huán)境下進(jìn)行300°C以下的加熱烘烤，采用物理氣相沉積方式加以離子源輔助鍍膜；單晶鍺材料采用電子槍蒸發(fā)、硫化鋅材料采用阻蒸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)速率均控制在lnm/S以內(nèi)。
本發(fā)明提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片的制作方法，其特征是在基板一面采用長(zhǎng)通疊加短通膜系結(jié)構(gòu)、另一面采用標(biāo)準(zhǔn)干涉截止膜系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用反射式間接光控進(jìn)行寬帶膜系和干涉截止膜系進(jìn)行鍍膜控制。本發(fā)明提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，具備優(yōu)異的信噪比可以很好的抑制背景干擾。該濾光片主要是用于紅外熱像儀的核心部件之一，適用于批量生產(chǎn)。產(chǎn)品光學(xué)性能和物理強(qiáng)度能很好的滿足實(shí)際使用要求，廣泛應(yīng)用于高性能紅外熱像儀。本發(fā)明提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，到達(dá)優(yōu)秀的技術(shù)指標(biāo)，雙側(cè)陡度< 3%即從透過(guò)率的5%到80%的過(guò)渡區(qū)域小于200nm，高透區(qū)域透過(guò)率彡90%、截止區(qū)域內(nèi)截止深度< O. 1%，因而可獲得優(yōu)異的信噪比，從而可以滿足高性能熱像儀的靈敏度和精度要求。并且工藝穩(wěn)定成熟，已形成批量生產(chǎn)，性能優(yōu)異，能滿足高端的高精度熱像儀的性能要求。在熱像儀波段3. 7 4. 9 μ m范圍內(nèi)透過(guò)率高達(dá)92%以上。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是濾光片最終性能實(shí)測(cè)曲線圖。其中基板I、第一面膜系干涉薄膜2、第二面膜系干涉薄膜3。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I :如圖I所示，本實(shí)施例提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，(I)采用尺寸為Φ 18X1. Omm的單晶鍺Ge作基板I，其表面光圈N彡5，局部光圈 ΛΝ彡O. 5，平行度Θ彡I’，表面光潔度優(yōu)于60/40 ;(2)鍍膜材料選擇一氧化硅SiO和單晶鍺Ge，在基板兩個(gè)表面上分別沉積多層干涉薄膜；(3)第一面膜系干涉薄膜2設(shè)計(jì)采用Sub|l.33(.5HL.5H)5
3.39(. 5LH. 5L)5|Air第二面膜系干涉薄膜3 設(shè)計(jì)采用Sub|0. 92(. 5HL. 5H)3 I. I (. 5HL. 5H)4|Air膜系中符合含義分別為Sub為基板、Air為空氣、H為λ c/4單晶鍺膜層、L為 Ac/4 —氧化硅膜層、Xc = 2μπκ結(jié)構(gòu)中數(shù)字為膜層的厚度系數(shù)、結(jié)構(gòu)中的指數(shù)是膜堆鍍膜的周期數(shù)。本實(shí)施例提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片的制作方法，以單晶鍺Ge 為基板1，一氧化硅SiO和單晶鍺Ge為鍍膜材料，采用真空物理氣相沉積的方法真空鍍膜， 并采用蒸發(fā)工藝條件為真空度< KT3Pa的真空環(huán)境下進(jìn)行300°C以下的加熱烘烤，采用物理氣相沉積方式加以離子源輔助鍍膜；單晶鍺材料采用電子槍蒸發(fā)、硫化鋅材料采用阻蒸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)速率均控制在lnm/S以內(nèi)。本實(shí)施例提供的一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片的制作方法，在基板I 一面采用長(zhǎng)通疊加短通膜系結(jié)構(gòu)、另一面采用標(biāo)準(zhǔn)干涉截止膜系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用反射式間接光控進(jìn)行寬帶膜系和干涉截止膜系進(jìn)行鍍膜控制。該方式對(duì)大量非規(guī)則膜層的結(jié)構(gòu)可以到達(dá)較高的控制精度。本實(shí)施例得到的3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，具備優(yōu)異的信噪比可以很好的抑制背景干擾。該濾光片主要是用于紅外熱像儀的核心部件之一，適用于批量生產(chǎn)。產(chǎn)品光學(xué)性能和物理強(qiáng)度能很好的滿足實(shí)際使用要求，廣泛應(yīng)用于高性能紅外熱像儀。本實(shí)施例得到的3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，采用日本分光FT/ IR-460pius型傅立葉變換光譜儀測(cè)試，本濾光片最終性能如圖2所示，實(shí)測(cè)曲線I. λ 50% 3. 65 μ π1λ5 μ m2· 3· 7 4· 9 μ m 平均透過(guò)率 Tavg = 93%除通帶外O. 4 7· O μ m Tavg < O. I %。
權(quán)利要求
1.一種3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片，其特征是(1)采用尺寸為018X1.Omm的單晶鍺Ge作基板，其表面光圈N彡5，局部光圈 AN彡0.5，平行度0彡I’，表面光潔度優(yōu)于60/40 ;(2)鍍膜材料選擇一氧化硅SiO和單晶鍺Ge，在基板兩個(gè)表面上分別沉積多層干涉薄(3)第一面膜系干涉薄膜設(shè)計(jì)采用=Sub 11. 33(. 5HL. 5H)5 3. 39(. 5LH. 5L)5|Air 第二面膜系干涉薄膜設(shè)計(jì)采用Sub |0. 92(. 5HL. 5H)3 I. I (. 5HL. 5H)4|Air 膜系中符合含義分別為=Sub為基板、Air為空氣、H為Ac/4單晶鍺膜層、L為入c/4 一氧化硅膜層、Xe = 2 ym、結(jié)構(gòu)中數(shù)字為膜層的厚度系數(shù)、結(jié)構(gòu)中的指數(shù)是膜堆鍍膜的周期數(shù)。
2.一種如權(quán)利要求I所述的3. 65微米至5微米寬帶紅外濾光片的制作方法，其特征是以單晶鍺Ge為基板，一氧化硅SiO和單晶鍺Ge為鍍膜材料，采用真空物理氣相沉積的方法真空鍍膜，并采用蒸發(fā)工藝條件為真空度彡KT3Pa的真空環(huán)境下進(jìn)行300°C以下的加熱烘烤，采用物理氣相沉積方式加以離子源輔助鍍膜；單晶鍺材料采用電子槍蒸發(fā)、硫化鋅材料采用阻蒸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)速率均控制在lnm/S以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3.65微米至5微米寬帶紅外濾光片的制作方法，其特征是在基板一面采用長(zhǎng)通疊加短通膜系結(jié)構(gòu)、另一面采用標(biāo)準(zhǔn)干涉截止膜系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用反射式間接光控進(jìn)行寬帶膜系和干涉截止膜系進(jìn)行鍍膜控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3.65微米至5微米寬帶紅外濾光片及其制作方法，其特征是采用尺寸為Φ18×1.0mm的單晶鍺Ge作基板1，其表面光圈N≤5，局部光圈ΔN≤0.5，平行度θ≤1’，表面光潔度優(yōu)于60/40；鍍膜材料選擇一氧化硅SiO和單晶鍺Ge，在基板兩個(gè)表面上分別沉積多層干涉薄膜；第一面膜系干涉薄膜2設(shè)計(jì)采用Sub|1.33(.5HL.5H)53.39(.5LH.5L)5|Air；第二面膜系干涉薄膜3設(shè)計(jì)采用Sub|0.92(.5HL.5H)3 1.1(.5HL.5H)4|Air；本發(fā)明提供的一種3.65微米至5微米寬帶紅外濾光片，雙側(cè)陡度＜3％即從透過(guò)率的5％到80％的過(guò)渡區(qū)域小于200nm，高透區(qū)域透過(guò)率≥90％、截止區(qū)域內(nèi)截止深度≤0.1％，在熱像儀波段3.7～4.9μm范圍內(nèi)透過(guò)率高達(dá)92％以上，獲得優(yōu)異的信噪比，滿足高性能熱像儀的靈敏度和精度要求。
文檔編號(hào)B32B9/04GK102590917SQ201210063890
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者呂晶 申請(qǐng)人:杭州麥樂克電子科技有限公司