一种中性光学衰减片及其制备方法技术

本申请提供一种中性光学衰减片，应用于光学衰减片技术领域，包括衬底、金属膜层和介质膜层；所述金属膜层设置于介质膜层与衬底之间，所述金属膜层用于对波段进行衰减，所述介质膜层用于对波段的衰减进行调整。通过金属层+介质层的设计方法，金属膜层主要起到光谱的大幅衰减，介质层主要起到高精度衰减比例的控制，能够实现批量稳定生产高精度的中性衰减片，介质膜层对金属膜层进行保护，提高了衰减片抗氧化、抗酸碱和抗烟雾的能力。抗酸碱和抗烟雾的能力。抗酸碱和抗烟雾的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种中性光学衰减片及其制备方法


[0001]本申请涉及衰减片
，具体涉及一种中性光学衰减片及其制备方法。

技术介绍

[0002]中性衰减片(光学衰减片)，是指利用物质对光的吸收特性，制成片状，放在光路上，可以将光强衰减的片状元件。光通过衰减片的多少与材料种类有关，也与材料的厚度有关。中性衰减片的含义是，光通过这种衰减片后，不同波长均按同一比例衰减。
[0003]随着现代科学技术的飞速发展，对于中性光学衰减片的要求越来越严苛，特别在以下向两个方面提出更高要求包括：(1)要求衰减波段越来越宽；(2)要求光谱衰减精度越来越高。
[0004]目前中性光学衰减片设计与制备主要有两种：
[0005]一、介质中性光学衰减片
[0006]该种衰减片利用薄膜干涉原理，采用高低介质折射率材料，实现透过光谱的衰减。存在对于不同带宽、不同衰减比，设计难度大；膜层层数较多，制备周期长的问题。
[0007]二、金属中性光学衰减片
[0008]利用金属材料吸收性，实现透过光谱的衰减。存在问题，光谱衰减比例对金属膜层材料厚度变化特别敏感，然而，金属膜层沉积时速率较大，导致对膜层厚度的控制误差大，难以精准控制，最终导致光谱衰减比例偏离设计值，难以实现高精度衰减片的制备。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本说明书实施例提供一种中性光学衰减片及制备方法，利用金属层+介质层的设计方法，金属膜层主要起到光谱的大幅衰减，介质层对衰减比例进行控制，能够实现批量稳定生产高精度的中性衰减片。<br/>[0010]本说明书实施例提供以下技术方案：包括衬底、金属膜层和介质膜层；
[0011]所述金属膜层设置于介质膜层与衬底之间，所述金属膜层用于对波段进行衰减，所述介质膜层用于对波段的衰减进行调整。
[0012]可选地，所述介质材料包括TiO2、Ta2O5、H4、HfO2、Al2O3、SiO2中至少一种。
[0013]可选地，所述衬底材料包括K9、JGS1、JGS2、JGS3、B270、BF33中的一种。
[0014]可选地，所述金属膜层为铬、镍及镍铬合金中至少一种。
[0015]可选地，所述介质膜层由高低不同折射率的镀膜材料组成，所述高低折射率镀膜材料交替沉积在金属薄膜上。
[0016]一种中性光学衰减片的制备方法，包括：
[0017]将衬底放入真空室中，采用真空电子束蒸发的方式将金属材料沉积到衬底上，并进行烘烤，烘烤温度100℃～120℃，得到衬底与金属膜组成的复合衬底；
[0018]采用真空电子束蒸发的方式将介质材料沉积到复合衬底上。
[0019]可选的，步骤二中采用膜系设计软件，基于复合衬底，根据透过率、优化波段和介
质材料优化膜系材料厚度和层数。
[0020]可选的，步骤二中采用压强控制沉积速率，充氧气使真空度维持在6.0x10
‑
3 Pa
‑
1.1x10
‑2Pa。
[0021]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述技术方案能够达到的有益效果至少包括：
[0022]利用金属层+介质层的设计方法，金属膜层主要起到光谱的大幅衰减，介质层主要起到高精度衰减比例的控制，能够实现批量稳定生产高精度的中性衰减片，介质膜层对金属膜层进行保护，提高了衰减片抗氧化、抗酸碱和抗烟雾的能力。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1是本申请一种中性光学衰减片的示意图；
[0025]图2是本申请实施例一的理论设计光谱曲线图；
[0026]图3是本申请实施例一的实际制备光谱曲线图；
[0027]图4是本申请实施例二的理论设计光谱曲线图；
[0028]图5是本申请实施例二的实际制备光谱曲线图；
[0029]图6是本申请实施例三的理论设计光谱曲线图；
[0030]图7是本申请实施例三的实际制备光谱曲线图；
[0031]图8是本申请实施例四的理论设计光谱曲线图；
[0032]图9是本申请实施例四的实际制备光谱曲线图；
[0033]图10是本申请一种中性光学衰减片的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0035]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践
此方法。
[0037]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0038]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
[0039]目前中性光学衰减片设计与制备主要包括：介质中性光学衰减片和金属中性光学衰减片，介质中性光学衰减片利用薄膜干涉原理，采用高低介质折射率材料，实现透过光谱的衰减。存在对于不同带宽、不同衰减比，设计难度大；膜层层数较多，制备周期长的问题。金属中性光学衰减片利用金属材料吸收性，实现透过光谱的衰减。存在问题，光谱衰减比例对金属膜层材料厚度变化特别敏感，然而，金属膜层沉积时速率较大，导致对膜层厚度的控制误差大，难以精准控制，最终导致光谱衰减比例偏离设计值，难以实现高精度衰减片的制备。
[0040]有鉴于此，专利技术人通过对介质中性光学衰减片和金属中性光学衰减片进行深入研究及改进探索，发现：可利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中性光学衰减片，其特征在于：包括衬底、金属膜层和介质膜层；所述金属膜层设置于介质膜层与衬底之间，所述金属膜层用于对波段进行衰减，所述介质膜层用于对波段的衰减进行调整。2.根据权利要求1所述的一种中性光学衰减片，其特征在于：所述介质膜层包括TiO2、Ta2O5、H4、HfO2、Al2O3、SiO2中至少两种。3.根据权利要求1所述的一种中性光学衰减片，其特征在于：所述衬底包括K9、JGS1、JGS2、JGS3、B270、BF33中的一种。4.根据权利要求1所述的一种中性光学衰减片，其特征在于：所述金属膜层为铬、镍及镍铬合金中至少一种。5.根据权利要求2所述的一种中性光学衰减片，其特征在于：所述介质膜层由高低不同折射率的镀膜材料组成，所述高低折射率镀膜材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘永刚，林兆文，王奔，付秀华，
申请(专利权)人：长春理工大学中山研究院，
类型：发明
国别省市：