一种高截止深度滤光片及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高截止深度滤光片及其制备方法与应用，涉及滤光片技术领域。该高截止深度滤光片，从上往下依次包括：窄带滤光膜，基片和高隔离度截止膜。该高截止深度滤光片对通光波段的透过率高，峰值透过率大于95％；截止波段的截止率深，透过率＜2％，能有效地滤除杂散光；通光波段的半带宽窄，角度效应小，隔离度高、出光功率高，功率衰减小于5％，抗激光损伤阈值高。伤阈值高。

【技术实现步骤摘要】
一种高截止深度滤光片及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及滤光片
，尤其是涉及一种高截止深度滤光片及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]滤光片是用以改变入射光的光谱强度分布或偏振特性的光学元件。在照相摄影设备、光谱仪器、光纤通信、光学传感、空间遥感、激光系统、光电显示等多个领域，滤光片发挥着重要的作用。光学薄膜滤光片是指利用膜层厚度与波长相当的多层薄膜使特定波谱范围内光通过而不需要的波长进行滤除的光学元件，根据抑制、透射波长范围的不同，又可分为带通滤光片、长波通滤光片、短波通滤光片等。
[0003]现有的生物医学检测仪器用的滤光片的通光波段透过率低(约80％)，影响成像清晰度；截止波段的截止深度不够，透过率在0.1％左右，不能有效地滤除杂散光，进而对CCD/CMOS成像产生干扰；通光波段的半带宽过于宽，带宽在20nm左右，会有更多的杂散光通过，进而影响成像的分辨率和色彩还原性；角度效应大，0
°
～30
°
时，波长偏移严重，约偏移30nm；隔离度低、出光功率衰减严重，功率衰减在20％以上；抗激光损伤的能力低，滤光片膜层经2J/cm2激光能量辐照后易烧伤，使用寿命短。
[0004]因此，需要提供一种具有高透过率、高截止深度、角度效应小、高抗激光损伤阈值的滤光片。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高截止深度滤光片，该高截止深度滤光片具有高的透过率、高的截止深度、小的角度效应、高的抗激光损伤能力。
[0006]本专利技术还提供上述高截止深度滤光片的制备方法。
[0007]本专利技术还提供上述高截止深度滤光片的应用。
[0008]术语“窄带滤光膜”指对其他波段的光截止，仅对某一特定波长的光通过的单波长滤光膜。
[0009]术语“高隔离度截止膜”指能够高效率阻挡、过滤截止波段的光的滤光膜。
[0010]根据本专利技术的第一方面实施例的高截止深度滤光片，从上往下依次包括：
[0011]窄带滤光膜，基片和高隔离度截止膜；
[0012]所述窄带滤光膜包括由第一SiO2膜层和第一Ta2O5膜层依次交替层叠在所述基片的一侧表面形成，其中：交替次数为22～26次；直接附着于所述基片上的所述第一SiO2膜层的光学厚度为0.5A～0.6A，其余所述第一SiO2膜层的光学厚度为1A～6A；离所述基片最近的所述第一Ta2O5膜层的厚度为0.7A
‑
0.8A，其余所述第一Ta2O5膜层的光学厚度为1A～3A；
[0013]所述高隔离度截止膜包括在所述基片的另一侧表面依次形成的第二Ta2O5膜层和第二SiO2膜层，其中：交替次数为160～164次；直接附着于所述基片上的第二Ta2O5膜层的光
学厚度为0.2A～0.3A，其余第二Ta2O5膜层的光学厚度为0.4A～1.2A；所述第二SiO2膜层的厚度为0.5A～1.2A；
[0014]其中，A表示1/4设计波长。
[0015]“交替次数”指：第一SiO2膜层和第一Ta2O5膜层(或第二Ta2O5膜层与第二SiO2膜层)交替层叠1次对应交替次数为1次。
[0016]根据本专利技术实施例的高截止深度滤光片，至少具有如下有益效果：
[0017]实施例的高截止深度滤光片对通光波段的透过率高，透过率大于95％，成像清晰度高；截止波段的截止率深，透过率＜0.001％，能有效地滤除杂散光，CCD/CMOS成像不受杂散光的干扰；通光波段的半带宽窄，带宽在8nm～10nm，能够有效通过特定波长，成像的分辨率高，色彩还原性好；角度效应小，0
°
～30
°
时，波长偏移小于15nm；隔离度高、出光功率高，功率衰减小于5％；抗激光损伤阈值高，大于5J/cm2以上激光能量辐照，膜层无损伤、无破坏，膜层使用寿命达到3年以上。实施例的高截止深度滤光片性能稳定可靠、实用性强，可广泛应用于生物医学检测仪器、激光雷达等。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述窄带滤光膜的结构为：Air/HLHL H2LH LHLHLHL3HL H4LH 3LHLHL HL3HL H6LH 3LHLHLHLHL H2LH LHL0.7806H0.5284L/Sub；
[0019]所述高隔离度截止膜的结构为：Sub/0.52(0.5HL0.5H)^20,0.65(0.5HL0.5H)^20,0.8(0.5HL0.5H)^20,1.15(0.5LH0.5L)^20/Air；
[0020]其中，Air表示空气；Sub表示基片；H表示光学厚度为1/4设计波长厚度的Ta2O5膜层；L表示光学厚度为1/4设计波长厚度的SiO2膜层；H或L前的数字为对应膜层的光学厚度比例系数，^20表示括号内的膜层结构的重复次数。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述设计波长为905nm。通光范围为905
±
10nm。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片的峰值透射率大于95％。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片的半带宽不超过10nm。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片在截止区400nm～895nm和915nm～1100nm的透射率小于2％。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片在截止区400nm～894nm和916nm～1100nm的透射率小于1％。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片在截止区400nm～890nm和921nm～1100nm的透射率小于0.1％。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片在截止区400nm～875nm和939nm～1100nm的透射率小于0.001％。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，所述基片包括光学玻璃。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述基片的厚度为1mm～3mm。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述基片的厚度为1mm。
[0031]根据本专利技术的一些实施例，所述窄带滤光膜的厚度为9μm～15μm。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述窄带滤光膜的厚度为9μm～11μm。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述窄带滤光膜的厚度为10μm。
[0034]根据本专利技术的一些实施例，所述高隔离度截止膜的厚度为15μm～20μm。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述高隔离度截止膜的厚度为15μm～17μm。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片对所述设计波长
±
10nm外的光线透射率小于2％。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片的半带宽为8nm～15nm。
[0038]根据本专利技术的一些实施例，所述高截止深度滤光片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高截止深度滤光片，其特征在于，从上往下依次包括：窄带滤光膜，基片和高隔离度截止膜；所述窄带滤光膜包括由第一SiO2膜层和第一Ta2O5膜层依次交替层叠在所述基片的一侧表面形成，其中：交替次数为22～26次；直接附着于所述基片上的所述第一SiO2膜层的光学厚度为0.5A～0.6A，其余所述第一SiO2膜层的光学厚度为1A～6A；离所述基片最近的所述第一Ta2O5膜层的厚度为0.7A
‑
0.8A，其余所述第一Ta2O5膜层的光学厚度为1A～3A；所述高隔离度截止膜包括在所述基片的另一侧表面依次形成的第二Ta2O5膜层和第二SiO2膜层，其中：交替次数为160～164次；直接附着于所述基片上的第二Ta2O5膜层的光学厚度为0.2A～0.3A，其余第二Ta2O5膜层的光学厚度为0.4A～1.2A；所述第二SiO2膜层的厚度为0.5A～1.2A；其中，A表示1/4设计波长。2.根据权利要求1所述的高截止深度滤光片，其特征在于，所述高隔离度截止膜的结构为：Sub/0.52(0.5HL0.5H)^20,0.65(0.5HL0.5H)^20,0.8(0.5HL0.5H)^20,1.15(0.5LH0.5L)^20/Air；其中，Air表示空气；Sub表示基片；H表示光学厚度为1/4设计波长厚度的Ta2O5膜层；L表示光学厚度为1/4设计波长厚度的SiO2膜层；H或L前的数字为对应膜层的光学厚度比例系数，^20表示括号内的膜层结构的重复次数；优选地，所述窄带滤光膜的结构为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：闪雷雷，朱小康，
申请(专利权)人：大鼎光学薄膜中山有限公司，
类型：发明
国别省市：