光栅片及其制作方法、可见光窄带滤光片的制作方法技术

本发明专利技术公开了光栅片，属于光学元件，包括基片，基片上设有多层高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系形成法布里

【技术实现步骤摘要】
光栅片及其制作方法、可见光窄带滤光片的制作方法


[0001]本专利技术涉及光学元件领域，尤其是涉及光栅片及其制作方法、采用光栅片制作可见光窄带滤光片的方法。

技术介绍

[0002]窄带滤光片是从带通滤光片中细分出来的，其定义与带通滤光片一致，即在特定的波段允许光信号透过，而偏离这个波段之外的两侧光信号被阻止，差异在于窄带滤光片的通带比较窄，一般FWHM<4nm以下的被称为窄带滤光片。
[0003]常使用法布里
‑
帕罗腔堆叠的方式进行设计滤光片，通过使用对应的中心波长进行监控光控曲线，从而实现滤光片的制备；其中依据光控的方式分为白光光控和激光光控，白光光控采用卤素灯作为白光光源，照射监控片，再将光信号导入到分光光度计中，从而得到对应的透过率信号。激光光控通过采用激光作为光源，照射监控片，再将光信号导入到探测器中，从而得到对应的头功率信号。对于可见光波长的滤光片而言，通常采用白光光控作为监控手段，而白光光控的单色性相对较差，从而导致制备的窄带滤光片透过率低，无法满足需求，只能通过激光光控作为监控手段。而可见光波段的激光器分为单一波长的激光器和可调谐激光器；单一波长的激光器只能制备单一波长的滤光片，可调谐的激光器的波长范围往往也就不到100nm，如果需要制备多波长的滤光片就需要购买多种激光器，由此导致制备成本极为昂贵，甚至导致需要特别定制特定波长的激光器。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种光栅片，在传统的白光光控的基础上安装上述光栅片，从而提高白光光控的单色性，从而实现多波长可见光波长的窄带滤光片的制作。
[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之二在于提供一种光栅片制作方法，制作出的光栅片能够提高白光光控的单色性，从而实现多波长可见光波长的窄带滤光片的制作。
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之三在于提供一种可见光窄带滤光片的制作方法，使可见光窄带滤光片采用传统的白光光控技术能够制造出多波长的滤光片。
[0007]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0008]光栅片，包括基片，所述基片上设有多层高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系形成法布里
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帕罗腔结构，膜系结构为(HL)^n(LH)^n
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1L0.66H 0.66L，其中H为高折射率膜层，L为低折射率膜层，H、L的厚度为1/4波长光学厚度，7≤n≤10。
[0009]进一步的，所述光栅片的分辨率小于等于0.5nm。
[0010]进一步的，所述法布里
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帕罗腔结构为(HL)^7(LH)^6L 0.66H0.66L。
[0011]进一步的，所述法布里
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帕罗腔结构为(HL)^10(LH)^9L 0.66H0.66L。
[0012]进一步的，所述高折射率膜层的材料为Ta2O5、Nb2O5、TiO2中的一种或至少两种材料
的混合物。
[0013]进一步的，所述低折射率膜层的材料为SiO2、Al2O3、MgF2中的一种或至少两种材料的混合物。
[0014]进一步的，所述基片由二氧化硅或者硅制成。
[0015]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0016]一种光栅片制作方法，用于制作上述任意一种光栅片，包括以下步骤：
[0017]制作基片；
[0018]采用第一监控片光控，在基片上镀膜，形成前反射堆；
[0019]更换监控片，采用第二监控片光控，在前反射堆上镀膜形成后反射堆，所述前反射堆与所述后反射堆共同形成法布里
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帕罗腔结构。
[0020]进一步的，所述第一监控片与所述第二监控片为同一种监控片。
[0021]本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：
[0022]一种可见光窄带滤光片的制作方法，包括以下步骤：
[0023]将上述任意一种光栅片放置在白光光控的分光光度计前；
[0024]采用卤素灯作为白光光源进行发光，照射监控片，通过透镜接收对应的光强信号，再通过光纤线导入分光光度计内，获得对应的光强信号；
[0025]对滤光片基板进行光控镀膜，形成可见光窄带滤光片。
[0026]相比现有技术，本专利技术光栅片采用二次镀膜的方式进行制备，光栅片的中心波长精度高，实现了在特定的波长范围内透过率高，其他波长的截止波段高截止。将上述光栅片放置在白光光控的分光光度计前，白光光控无需另外添置激光器，可以在传统的白光光控设备上进行制备实现FWHM<4nm的可见光窄带滤光片。
附图说明
[0027]图1为本专利技术光栅片的结构示意图；
[0028]图2为图1的光栅片制作时的示意图；
[0029]图3为采用550nm波长监控时光栅片第一次镀膜的光控走值；
[0030]图4为采用550nm波长监控时光栅片第二次镀膜的光控走值；
[0031]图5为采用550nm波长监控时制作的光栅片的光谱特性曲线；
[0032]图6为采用808nm波长监控时光栅片第一次镀膜的光控走值；
[0033]图7为采用808nm波长监控时光栅片第二次镀膜的光控走值；
[0034]图8为采用808nm波长监控时制作的光栅片的光谱特性曲线。
[0035]图中：10、基片；20、法布里
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帕罗腔；30、分光光度计；40、光栅片；50、透镜；60、卤素灯。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要说明的是，当结构被称为“固定于”另一个结构，它可以直接在另一个结构上或者也可以存在另一中间结构，通过中间结构固定。当一个结构被认为是“连接”另一个结构，它可以是直接连接到另一个结构或者可能同时存在另一中间结构。当一个结构被认为是“设置于”另一个结构，它可以是直接设置在另一个结构上或者可能同时存在另一中间结构。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0039]如图1所示，本专利技术光栅片40包括基片10，基片10上设有多层高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系形成法布里
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帕罗腔结构20，膜系结构为(HL)^n(LH)^n...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光栅片，包括基片，其特征在于：所述基片上设有多层高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系形成法布里
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帕罗腔结构，膜系结构为(HL)^n(LH)^n
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1L0.66H 0.66L，其中H为高折射率膜层，L为低折射率膜层，H、L的厚度为1/4波长光学厚度，7≤n≤10。2.根据权利要求1所述的光栅片，其特征在于：所述光栅片的分辨率小于等于0.5nm。3.根据权利要求1所述的光栅片，其特征在于：所述法布里
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帕罗腔结构为(HL)^7(LH)^6L 0.66H0.66L。4.根据权利要求1所述的光栅片，其特征在于：所述法布里
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帕罗腔结构为(HL)^10(LH)^9L 0.66H0.66L。5.根据权利要求1所述的光栅片，其特征在于：所述高折射率膜层的材料为Ta2O5、Nb2O5、TiO2中的一种或至少两种材料的混合物。6.根据权利要求1所述的光栅片，其特征在于：所述低折射率膜层的材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏炎，李昱，
申请(专利权)人：苏州众为光电有限公司，
类型：发明
国别省市：