一种远红外窄带滤光片及制备方法技术

本发明专利技术涉及远红外窄带滤光片技术领域，本发明专利技术公开了一种远红外窄带滤光片，包括正面膜系、基片和背面膜系，所述基片的两侧分别设置有正面膜系和背面膜系，所述正面膜系由硒化锌膜层和锗膜层交替叠加组成，所述背面膜系由硫化锌膜层和锗膜层交替叠加组成。通过在基底两侧分别设置主峰膜系结构和截止膜系结构，实现了中心波长7800

【技术实现步骤摘要】
174.66H 316.99L 110.64H 254.66L 192.63H 182.63L 155.92H 222.18L 95.14H 184.35L 162.72H 199.86L 142.63H 1116.35L 876.34H 1216.57L 628.47H 1447.56L 688.79H 1315.26L 725.42H 1354.02L 747.99H 1155.23L 731.59H 1200.54L 675.21H 1298.49L 1155.82H 963.69L/Air；
[0008]其中Sub表示基片，Air表示空气，L表示硫化锌膜层，H表示锗膜层，膜系结构式中的数字表示膜层的物理厚度，膜厚单位nm，所述膜系参考波长为5500nm，所述硫化锌层和锗膜层共72层。
[0009]所述基片为锗片，所述基片尺寸为25x23.5mm，所述基片厚度为1mm。
[0010]相对现有技术，本专利技术的优点在于光通过限制的范围更窄，位置更精准。
[0011]本专利技术中的远红外窄带滤光片，在中心波长7800
±
20nm内有很高的透过率，而在其它波段高度截止。
[0012]还提供了一种远红外窄带滤光片的制备方法，用于制备远红外窄带滤光片，该方法包括如下步骤：
[0013]步骤(1)、使用10槽超声波对基片进行清洗并烘干；
[0014]步骤(2)、将基片放置到镀膜机真空腔室内对基片进行烘烤加热，烘烤温度设定为150℃，烘烤时间大于100min；
[0015]步骤(3)、抽真空至3.0*10
‑
3Pa开始对两种材料进行预熔；
[0016]步骤(4)、材料熔好后使用高能量氩离子对所述基片的待镀制的一侧表面进行轰击，轰击时间为8min
‑
10min，轰击参数为阳极电压180V阳极电流4A,阴极电流为21A；
[0017]步骤(5)、在基片的正面镀制主峰膜系1
‑
21层；
[0018]步骤(6)、镀制完所述主峰膜系结构之后，对红外滤光片进行退火，退火温度为150℃，恒温时间为1小时，降温速度为1
‑
2℃/min，冷却至60
°
放气取件；
[0019]步骤(7)、重复步骤(1)
‑
步骤(4)完成背面截止膜镀制准备工作；
[0020]步骤(8)、在基片的背面镀制截止膜系1
‑
72层；
[0021]步骤(9)、镀制完所述主峰膜系结构之后，对红外滤光片进行退火，退火温度为150℃，恒温时间为1小时，降温速度为1
‑
2℃/min，冷却至60
°
放气取件。
[0022]优选的，在所述基片的正面镀制主峰膜系结构，包括在所述基片的一侧交替蒸发高纯Ge膜料和蒸发高纯ZnSe膜料，形成交替叠加的Ge膜层和ZnSe膜层；Ge材料采用电子束方式蒸发，ZnSe材料采用钼舟电阻方式蒸发，所述Ge膜层的蒸发速率为8
‑
10A/S，所述ZnS膜层的蒸发速率为12
‑
14A/S，采用晶控方式监控膜厚。
[0023]优选的，在所述基片的背面镀制截止膜系结构，包括在所述基片的另一侧交替蒸发高纯Ge膜料和蒸发高纯ZnS膜料，形成交替叠加的Ge膜层和ZnS膜层；Ge材料采用电子束方式蒸发，ZnS材料采用钼舟电阻方式蒸发，所述Ge膜层的蒸发速率为8
‑
10A/S，所述ZnS膜层的蒸发速率为12
‑
14A/S，采用晶控方式监控膜厚。
[0024]本专利技术的有益效果：通过在基底两侧分别设置主峰膜系结构和截止膜系结构，实现了中心波长7800
±
20nm波段的光能量提升，并且很好的抑制了其它波段的光通带量，解决了远红外气体探测系统对四氟化碳气体的精确探测，为红外应用提供了新方案。
138.81H 405.12L 150.66H 141.57L 333.73H 222.45L 122.49H 386.85L 174.66H 316.99L 110.64H 254.66L 192.63H 182.63L 155.92H 222.18L 95.14H 184.35L 162.72H 199.86L 142.63H 1116.35L 876.34H 1216.57L 628.47H 1447.56L 688.79H 1315.26L 725.42H 1354.02L 747.99H 1155.23L 731.59H 1200.54L 675.21H 1298.49L 1155.82H 963.69L/Air；
[0039]其中Sub表示基片，Air表示空气，L表示硫化锌膜层，H表示锗膜层，膜系结构式中的数字表示膜层的物理厚度，膜厚单位nm，膜系参考波长为5500nm，硫化锌层和锗膜层共72层。
[0040]如图3所示，背面截止膜系3透过率曲线。
[0041]如图4所示，当正面膜系和背面膜系都镀于基板上时，最终得到的远红外窄带滤光片的透过率曲线。
[0042]该滤光片中心波长7800
±
20nm(定位精度2.5
‰
)，峰值透过率T＞80％，带宽＜160nm,其余波段进行深度截止。
[0043]本实施例中的远红外窄带滤光片，带宽较窄并且在7800nm处有极高的定位精度。
[0044]还提供了一种红外滤光片的制备方法，用于制备上述实施例提供的远红外窄带滤光片的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0045]该步骤先是对基片的表面进行超声波清洗，锗基片表面的光洁度需满足40/20标准，40/20标准是指美国军用标准MIL
‑
PRF
‑
13830B，光洁度40/20表示表面疵病的限制等级，40代表限制划痕大小的标号，20代表限制麻点大小的标号。
[0046]将基片先装入镀膜专用治具，再将装有锗基片的治具放到真空镀膜机样品架上，在真空条件对其烘烤加热，温度设定为150℃，烘烤时间大于100min；
[0047]抽真空至3.0*10
‑
3Pa开始对两种材料进行预熔；
[0048]使用高能量氩离子对基片的待镀制的一侧表面进行轰击，轰击时间为8min
‑
10min，轰击参数为阳极电压180V阳极电流4A，阴极电流21A；
[0049]在基底的一侧镀制主峰膜系结构，主膜系结构包括：Sub/806.35L 486.65H 806.35L 486.65H 1612.70L 486.65H 806.35L 486.65H 806.35L 486.65H 806.35L 486.65H 806.35L 486.65H 3225.41L 486.65H 806.35L 486.65H 806.35L 486.65H 806.35L/Air；
[0050]其中，镀制主膜系结构用于实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远红外窄带滤光片，其特征在于：包括正面膜系(1)、基片(2)和背面膜系(3)，所述基片(2)的两侧分别设置有正面膜系(1)和背面膜系(3)，所述正面膜系(1)由硒化锌膜层和锗膜层交替叠加组成，所述背面膜系(3)由硫化锌膜层和锗膜层交替叠加组成。2.根据权利要求1所述的一种远红外窄带滤光片，其特征在于：所述硒化锌膜层和锗膜层共1
‑
21层。3.根据权利要求1所述的一种远红外窄带滤光片，其特征在于：所述硫化锌膜层和锗膜层共1
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72层。4.根据权利要求1所述的一种远红外窄带滤光片，其特征在于：所述基片(2)为锗基片，所述基片(2)的尺寸为25x23.5mm。5.根据权利要求1所述的一种远红外窄带滤光片，其特征在于：所述基片(2)的厚度为1mm，所述锗基片两面抛光，两个面上分别镀制正面膜系和反面膜系。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的一种远红外窄带滤光片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；步骤(1)、使用10槽超声波对基片进行清洗并烘干；步骤(2)、将基片放置到镀膜机真空腔室内对基片进行烘烤加热，烘烤温度设定为150℃，烘烤时间大于100min；步骤(3)、抽真空至3.0*10
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3Pa开始对两种材料进行预熔；步骤(4)、材料熔好后使用高能量氩离子对所述基片的待镀制的一侧表面进行轰击，轰击时间为8min
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10min，轰击参数为阳极电压180V阳极电流4A,阴极电流为21A；步骤(5)、在基片的正面镀制主峰膜系1
‑
21层；步骤(6)、镀制完所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯树军，周东平，侯树伟，樊利花，
申请(专利权)人：苏州厚朴传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：