一种集成式超精细光谱筛及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种集成式超精细光谱筛，采用8片以上窄条滤光片粘接集成，控制各个窄条滤光片的各面尺寸、形位精度相同，控制各个窄条滤光片的通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm，窄条滤光片的上下涂胶面加工有十字形对准标记，实现长度方向精确拼接，集成后的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。本发明专利技术还公开了制备上述集成式超精细光谱筛的方法，具有精度高、集成工艺成熟、集成后的光学元件表面无溢胶的优点，制备出的集成式超精细光谱筛具有集成度高、一致性高、精度高、性价比高、稳定性好的优点，适用于高分辨率多光谱成像仪光学系统。

An integrated ultrafine spectral sieves and their preparation methods

The invention discloses an integrated ultra fine spectral screen, integrated more than 8 pieces of narrow filter size, surface bonding, the control of each narrow filter form the same precision, smooth pass control of each narrow filter without blemish and double parallel degree less than 3 m, narrow filters on under the coating surface processed with cross alignment mark, realize the accurate length of stitching, through the integration of non smooth step deviation, flatness is less than 5 m. The invention also discloses a preparation method of the integrated ultra fine spectral screen, has the advantages of high precision optical surface, mature technology, integrated integration of overflow, integrated the prepared hyperfine spectrum sieve has the advantages of high integration, high consistency, high precision, high price ratio, good stability, suitable for high resolution multi spectral imaging optical system.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式超细光谱筛及其制备方法
本专利技术涉及一种集成式超精细光谱筛，适用于精细光谱成像仪光学系统，属于空间光学领域。
技术介绍
多光谱成像仪能够同时采集到丰富的光谱信息，因此在军事侦查、气象研究、精准农业等各个等领域应用广泛。随着光谱技术的不断发展，普通光谱筛选元件由于谱段集成度低，制备工艺不成熟，采集信息少，价格昂贵等，越来越难以满足用户的需求，近年来如何实现高性价比的精细多光谱成像成为关注热点。目前多光谱光学元件的制备主要有两种方法，同一基底制备和多光谱窄带通集成，同一基底制备往往导致了下面两个问题：一是谱段分辨率越高成品率越低，通常可见光波段；二是随着谱段分辨率增高成本急剧上升，价格昂贵。相比之下，多光谱窄带通集成性价比更高，但是现有集成式多光谱光学元件往往存在下面三个问题：一是集成度低；二是缺乏基准导致一致性差、尺寸稳定性差；三是缺乏控制环节，工艺复杂繁复。公开号为CN103217731A的中国专利技术专利于2013年7月24日公开了一种多光谱组合滤光片的制备方法，提供了粘接胶配制，滤光片清洗，滤光片涂胶，粘接胶固化，拼接滤光片检测等一套粘接工艺，实现多光谱滤光片组合。但是，针对谱段精细化、高性价比等需求仍然存在以下不足之处：第一，无法控制粘接前滤光片的尺寸一致性；第二，集成过程中没有基准，极容易导致工作表面偏差，从而一致性差，精度低；第三，集成后的滤光片尺寸精度低，第四，由于缺乏多个控制环节，集成度低。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种集成式超精细光谱筛，集成八谱以上的多光谱，用于高分辨率多光谱成像仪，拼接精度高、稳定性好、集成过程无溢胶、简单易得、性价比高。一种集成式超精细光谱筛，包括若干片各面尺寸、形位精度相同的窄条滤光片，所述窄条滤光片的通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm；各个所述窄条滤光片的涂胶面之间通过树脂粘接集成在一起，所述涂胶面之间对准整齐粘接后重合，所述集成式超精细光谱筛的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。优选地，各个所述窄条滤光片上下涂胶面的两侧相同的位置采用光刻技术各设有一个十字型对准标记，上涂胶面的两个十字形对准标记与下涂胶面的两个十字形对准标记在涂胶面垂直方向上俯视重合，所述十字形对准标记使各个所述窄条滤光片间整齐对准。优选地，所述窄条滤光片的数量至少为八片。优选地，各个窄条滤光片的谱段不同，可配置的谱段范围为400nm-1000nm。优选地，所述树脂为环氧树脂，使得所述集成式超精细光谱筛能够耐受正弦振动测试及0～50℃热真空测试。一种制备集成式超精细光谱筛的方法，包括以下步骤：步骤一：对各个窄条滤光片进行加工处理，使得各个窄条滤光片的各面尺寸、形位精度相同；步骤二：检测各个窄条滤光片的厚度，在显微镜下检测加工处理后的各个窄条滤光片，挑选出通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm的窄条滤光片，擦拭干净；步骤三：选择平面度小于3μm的基准靠面，当前片窄条滤光片的通光面与所述基准靠面贴合的同时滑入预定位置，在当前片窄条滤光片的上涂胶面均匀涂覆环氧树脂；下一片窄条滤光片的通光面与所述基准靠面贴合的同时滑动，使下一片窄条滤光片的下涂胶面与当前片窄条滤光片的上涂胶面整齐对准后滑落贴合，在下一片窄条滤光片的上涂胶面均匀涂覆环氧树脂；重复下一片窄条滤光片的对准、贴合、涂胶过程，完成所有窄条滤光片的粘接集成，最后一片窄条滤光片的上涂胶面不再涂覆环氧树脂。优选地，在所述步骤三之前，还包括以下步骤：在各个窄条滤光片上下涂胶面的两侧相同的位置采用光刻技术各加工一个十字型对准标记，上涂胶面的两个十字形对准标记与下涂胶面的两个十字形对准标记在涂胶面垂直方向上俯视重合，所述十字形对准标记使各个所述窄条滤光片间整齐对准，实现长度方向上的一致性。优选地，在显微镜下进行所述涂胶面的十字形标记对准使得窄条滤光片之间整齐对准。优选地，涂覆环氧树脂的过程为：在窄条滤光片的涂胶面上贴合放置镂空薄片，镂空缝隙的中心线与窄条滤光片涂胶面的中心线重合，通过注胶头将环氧树脂涂满所述镂空缝隙后将所述镂空薄片取下。优选地，设置所述镂空缝隙的宽度小于所述涂胶面宽度的1/10，控制环氧树脂的涂覆量使窄条滤光片之间压实贴合后无溢胶。本专利技术制备集成式超精细光谱筛的方法，通过组合加工保证窄条滤光片的一致性；采用特制的拼接装置实现高拼接精度，采用光刻技术在窄条滤光片上加工十字形对准基准，实现长度方向精确拼接；采用特制的涂胶装置实现粘接过程涂胶量可控，实现8谱以上多光谱的超高集成度；具有精度高、集成工艺成熟、集成后的光学元件表面无溢胶的优点。本专利技术的集成式超精细光谱筛的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm，具有集成度高、一致性高、精度高、性价比高、稳定性好的优点。附图说明图1为一实施例的集成式超精细光谱筛的结构示意图。图2为一实施例的通过十字形对准标记对准集成制备集成式超精细光谱筛的方法示意图。图3为一实施例的采用镂空薄片涂胶制备集成式超精细光谱筛的方法示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。本专利技术提供了一种集成式超精细光谱筛，包括若干片各面尺寸、形位精度相同的窄条滤光片，所述窄条滤光片的通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm；各个所述窄条滤光片的涂胶面之间通过树脂粘接集成在一起，涂胶面之间对准整齐粘接后重合，集成式超精细光谱筛的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。参照图1，为一实施例的集成式超精细光谱筛的结构示意图，在本实施例中，集成式超精细光谱筛9包括窄条滤光片1-8，窄条滤光片1-8的各面尺寸、形位精度均相同。窄条滤光片1-8的谱段均不相同，谱段范围为400nm-1000nm。窄条滤光片1-8之间通过航空用环氧树脂黏接集成在一起，黏接之前先将窄条滤光片1-8的涂胶面对准整齐，使得两两窄条滤光片之间的涂胶面黏接后重合。集成式超精细光谱筛9的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。在本实施例中，采用环氧树脂进行黏接集成，使得集成式超精细光谱筛9能够满足航天级应用需求，能够耐受正弦振动测试及0～50℃热真空测试。在本实施例中，窄条滤光片1-8的上下涂胶面的两侧在相同的位置采用光刻技术各设有一个十字型对准标记，上涂胶面的两个十字形对准标记与下涂胶面的两个十字形对准标记在涂胶面垂直方向上俯视重合。在窄条滤光片1-8的上下涂胶面的两侧设有十字形对准标记，目的是使得各个窄条滤光片间能整齐对准，实现在窄条滤光片长度方向上集成的一致性。在一些实施例中，根据需要可以设置8片以上窄条滤光片的集成，制备成8谱以上集成式超精细光谱筛。本专利技术的集成式超精细光谱筛，采用8片以上窄条滤光片粘接集成，控制各个窄条滤光片的各面尺寸、形位精度相同，控制各个窄条滤光片的通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm，窄条滤光片的上下涂胶面加工有十字形对准标记，实现长度方向精确拼接，集成后的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。本专利技术的集成式超精细光谱筛具有集成度高、一致性高、精度高、性价比高、稳定性好的优点，适用于高分辨率多光谱成像仪光学系统，特别适合应用在航空航天、军事侦查、气象研究、精准农本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式超精细光谱筛，其特征在于，包括若干片各面尺寸、形位精度相同的窄条滤光片，所述窄条滤光片的通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm；各个窄条滤光片的涂胶面之间通过树脂粘接集成在一起，所述涂胶面之间对准整齐粘接后重合，所述集成式超精细光谱筛的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。

【技术特征摘要】
1.一种集成式超精细光谱筛，其特征在于，包括若干片各面尺寸、形位精度相同的窄条滤光片，所述窄条滤光片的通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm；各个窄条滤光片的涂胶面之间通过树脂粘接集成在一起，所述涂胶面之间对准整齐粘接后重合，所述集成式超精细光谱筛的通光面无台阶状偏差，平面度小于5μm。2.根据权利要求1中所述的集成式超精细光谱筛，其特征在于，各个窄条滤光片上下涂胶面的两侧相同的位置采用光刻技术各设有一个十字型对准标记，上涂胶面的两个十字形对准标记与下涂胶面的两个十字形对准标记在涂胶面垂直方向上俯视重合，所述十字形对准标记使各个窄条滤光片间整齐对准。3.根据权利要求1中所述的集成式超精细光谱筛，其特征在于，所述窄条滤光片的数量至少为八片。4.根据权利要求1中所述的集成式超精细光谱筛，其特征在于，各个窄条滤光片的谱段不同，可配置的谱段范围为400nm-1000nm。5.根据权利要求1中所述的集成式超精细光谱筛，其特征在于，所述树脂为环氧树脂，使所述集成式超精细光谱筛能够耐受正弦振动测试及0～50℃热真空测试。6.一种制备权利要求1-5中任意一项所述的集成式超精细光谱筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对各个窄条滤光片进行加工处理，使得各个窄条滤光片的各面尺寸、形位精度相同；步骤二：检测各个窄条滤光片的厚度，在显微镜下检测加工处理后的各个窄条滤光片，挑选出通光面无瑕疵、双面平行度小于3μm的窄条滤光片，擦拭干净；步骤三：选择平面度小于3μm的基准靠面，当前片窄条...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新，王灵杰，谢晓麟，吴洪波，付强，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22