波分复用滤光片及其生产方法技术

本发明专利技术揭示了一种波分复用滤光片，玻璃基板的其中一面覆盖有光学涂层，其特征在于：所述光学涂层由内向外依次为甲复层、乙复层及丙复层；所述甲复层由二氧化铪、二氧化硅组成；所述乙复层由五氧化二钽、二氧化硅组成；所述丙复层由三氧化二钛、二氧化硅组成。本发明专利技术高精度光学涂层材料制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产，能够有效降低产品偏差问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
波分复用滤光片及其生产方法


[0001]本专利技术涉及波分复用滤光片领域，尤其涉及高精度光学涂层材料用于光学器材领域。

技术介绍

[0002]CN201520275350.9公开了一种用于光通信的1490纳米通带滤光片，包括基板、以交替的五氧化二钽和二氧化硅为镀膜材料的第一镀膜层与第二镀膜层，所述基板位于所述第一镀膜层和第二镀膜层之间；第一镀膜层由内而外依次由五氧化二钽层与二氧化硅层交替沉积共87层，其中包括43层五氧化二钽层与44层二氧化硅层；第二镀膜层由内而外依次由五氧化二钽层与二氧化硅层交替沉积共30层，其中包括15层五氧化二钽层与15层二氧化硅层。但偏差较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是实现一种高精度光学涂层材料，具有偏差低特性。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：波分复用滤光片，玻璃基板的其中一面覆盖有光学涂层，所述光学涂层由内向外依次为甲复层、乙复层及丙复层；
[0005]所述甲复层由二氧化铪、二氧化硅组成；
[0006]所述乙复层由五氧化二钽、二氧化硅组成；
[0007]所述丙复层由三氧化二钛、二氧化硅组成。
[0008]所述光学涂层设有9
‑
11层。
[0009]所述甲复层的厚度为0.3
‑
0.5微米。
[0010]所述甲复层、乙复层及丙复层的厚度比为1:0.7
‑
0.9:0.9
‑
1.2。
[0011]甲复层、乙复层及丙复层中的二氧化硅厚度均为0.12
‑
0.18微米。
[0012]所述玻璃基板的另一面贴附有增透膜层，所述玻璃基板的厚度为0.8mm～1.2mm。
[0013]波分复用滤光片的生产方法，包括以下步骤：
[0014]1)清洗玻璃基板；
[0015]2)用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜；
[0016]3)用真空离子束溅射方法镀制二氧化铪薄膜；
[0017]4)用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜；
[0018]5)用真空离子束溅射方法镀制五氧化二钽薄膜；
[0019]6)用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜；
[0020]7)用真空离子束溅射方法镀制三氧化二钛薄膜；
[0021]8)重复2)
‑
7)预设次数，完成波分复用滤光片的生产，预设次数为光学涂层的层数。
[0022]所述1)中，用去离子水将基片清洗干净，然后用丙酮擦拭干净，清洗干净并自然晾干后放入沉积腔体样品台，之后在真空度抽取到2
‑3×
10
‑4Pa，最后在薄膜沉积前用辅助源
在低电流和低压条件下对基板清洗5
‑
10min。
[0023]所述2)、4)、6)中，溅射气体为氩气，反应气体为氧气和水汽，用主离子源产生的高能氩气离子束轰击硅靶材，硅靶材溅射出来的粒子与辅离子源产生的氧离子束发生反应，形成二氧化硅化合物沉积在基片区域表面，离子源作为溅射离子源。
[0024]所述3)中，用高纯Ar气产生的氩离子束对二氧化铪靶材进行轰击，对安装在样品台上的样品基体做二氧化铪沉积,氩气流速12～17cm3/s，离子源的射频频率均为9
‑
12MHz，离子束压为1950V～2360V，离子束流的调整范围为590mA～640mA，沉积时间为11～14min；
[0025]所述5)中，溅射气体为氩气，氩气流速10～13cm3/s，反应气体为氧气和水汽，且水汽的流量为氧气流量的1.5％
‑
1.7％，溅射速率为0.4nm/s
‑
0.7nm/s，用主离子源产生的高能氩气离子束轰击钽靶材，钽靶材溅射出来的粒子与辅离子源产生的氧离子束发生反应，形成五氧化二钽膜，离子源作为溅射离子源，离子源的射频频率均为11
‑
14MHz，离子束压为1500V～1750V，离子束流的调整范围和580mA～620mA，沉积时间为10～12min；
[0026]所述7)中，用高纯Ar气产生的氩离子束对三氧化二钛靶材进行轰击，对安装在样品台上的样品基体做三氧化二钛沉积，氩气流速14～19cm3/s，离子源的射频频率均为12
‑
18MHz，离子束压为2650V～2980V，离子束流的调整范围为590mA～690mA，沉积时间为12～17min。
[0027]本专利技术高精度光学涂层材料制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产，能够有效降低产品偏差问题。
附图说明
[0028]下面对本专利技术说明书中每幅附图表达的内作简要说明：
[0029]图1为波分复用滤光片层结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0031]波分复用滤光片在有增透膜层的玻璃基板上的另一面覆盖有甲复层、乙复层及丙复层，甲复层由二氧化铪、二氧化硅组成；乙复层由五氧化二钽、二氧化硅组成；丙复层由三氧化二钛、二氧化硅组成。一个甲复层的厚度为0.3
‑
0.5微米。一个甲复层与一个乙复层及一个丙复层的厚度比为1:0.7
‑
0.9:0.9
‑
1.2。
[0032]三个复层中二氧化硅的厚度为0.12
‑
0.18微米。靠近玻璃基板的是甲复层，然后是乙复层及丙复层。如此循环9
‑
11次。有增透膜层的玻璃基板的厚度为0.8mm～1.2mm。
[0033]高精度光学涂层材料的制备，用离子束沉积设备在有增透膜层的玻璃基板上先涂镀甲复层，然后是乙复层及丙复层，如此循环9
‑
11次。
[0034]甲复层的制备：
[0035]首先对有增透膜层的玻璃基板用去离子水将基片清洗干净，然后用丙酮擦拭干净，清洗干净并自然晾干后放入沉积腔体样品台。在真空度抽取到2
‑3×
10
‑4Pa，在薄膜沉积
前用辅助源在低电流和低压条件下(50mA/350V)对基板清洗5
‑
10min。最后防护板全部打开，准备开始沉积。
[0036]用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜。溅射气体为氩气，氩气流速10～14cm3/s。反应气体为氧气和水汽，且水汽的流量为氧气流量的1.6％
‑
2.5％，溅射速率为0.3nm/s
‑
0.6nm/s。用主离子源产生的高能氩气离子束轰击硅靶材，硅靶材溅射出来的粒子与辅离子源产生的氧离子束发生反应，形成二氧化硅化合物沉积在基片区域表面。离子源作为溅射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.波分复用滤光片，玻璃基板的其中一面覆盖有光学涂层，其特征在于：所述光学涂层由内向外依次为甲复层、乙复层及丙复层；所述甲复层由二氧化铪、二氧化硅组成；所述乙复层由五氧化二钽、二氧化硅组成；所述丙复层由三氧化二钛、二氧化硅组成。2.根据权利要求1所述的波分复用滤光片，其特征在于：所述光学涂层设有9
‑
11层。3.根据权利要求2所述的波分复用滤光片，其特征在于：所述甲复层的厚度为0.3
‑
0.5微米。4.根据权利要求3所述的波分复用滤光片，其特征在于：所述甲复层、乙复层及丙复层的厚度比为1:0.7
‑
0.9:0.9
‑
1.2。5.根据权利要求1
‑
4中任一所述的波分复用滤光片，其特征在于：甲复层、乙复层及丙复层中的二氧化硅厚度均为0.12
‑
0.18微米。6.根据权利要求5所述的波分复用滤光片，其特征在于：所述玻璃基板的另一面贴附有增透膜层，所述玻璃基板的厚度为0.8mm～1.2mm。7.波分复用滤光片的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)清洗玻璃基板；2)用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜；3)用真空离子束溅射方法镀制二氧化铪薄膜；4)用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜；5)用真空离子束溅射方法镀制五氧化二钽薄膜；6)用真空离子束溅射方法镀制二氧化硅薄膜；7)用真空离子束溅射方法镀制三氧化二钛薄膜；8)重复2)
‑
7)预设次数，完成波分复用滤光片的生产，预设次数为光学涂层的层数。8.根据权利要求7所述波分复用滤光片的生产方法，其特征在于：所述1)中，用去离子水将基片清洗干净，然后用丙酮擦拭干净，清洗干净并自然晾干后放入沉积腔体样品台，之后在真空度抽取到2
‑3×
10
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【专利技术属性】
技术研发人员：张椿英，何孔杰，陈鸿飞，陈家星，周衍浩，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：