[发明专利]能够增强电荷耦合元件紫外响应能力的光学薄膜及制备

说明书

技术领域

发明涉及一种能够增强电荷耦合元件紫外响应能力的光学薄膜及其制备方法。

背景技术

电荷耦合元件(Charge-coupled Device)简称CCD。CCD因环境适应能力极强、性能稳定可靠、且具有极高的分辨率而广泛应用于太空观测、刑侦检测等多个领域。但传统的CCD由于在400nm以下波长的量子效率过低，从而导致探测的光谱范围无法延伸至紫外波段，因此常需采用一定的紫外增强技术来增强CCD的紫外响应能力。

常用的增强CCD紫外响应能力的技术为镀膜法。镀膜法是在电荷耦合元件表面上附着一层荧光物质，如路马进(Lumogen)，形成荧光薄膜，在紫外光照射下可以发出普通CCD容易响应的525nm波段的可见光。此种方法虽然一定程度上提高了荧光物质的发光效率，但由于荧光薄膜层的自吸收限制了荧光物质的发光效率和CCD接收的有效发光能量，使光谱信号减弱，从而导致系统分辨率降低，成像效果较差。另外，荧光薄膜制备过程繁琐，还需掺杂的价格昂贵的其他材料。

发明内容

本发明的的目的是提供一种能够增强电荷耦合元件紫外响应能力的光学薄膜以及该光学薄膜的制备方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种能够增强电荷耦合元件紫外响应能力的光学薄膜，其特征在于，包括：

镀在电荷耦合元件的紫外接收面上的底部反射镜、镀在底部反射镜表面的荧光材料层、以及镀在荧光材料层表面的顶部反射镜。

其中，顶部反射镜从荧光材料层向外依次包括厚度为59.0nm±5nm的高折射率材料层、厚度为88.3nm±5nm的低折射率材料层、厚度为62.4nm±5nm的高折射率材料层、厚度为90.9nm±5nm的低折射率材料层、厚度为62.1nm±5nm的高折射率材料层、厚度为91.2nm±5nm的低折射率材料层、厚度为63.3nm±5nm的高折射率材料层、厚度为91.4nm±5nm的低折射率材料层、厚度为63.1nm±5nm的高折射率材料层、厚度为93.3nm±5nm的低折射率材料层、厚度为62.6nm±5nm的高折射率材料层、厚度为92.2nm±5nm的低折射率材料层、厚度为64.4nm±5nm的高折射率材料层、厚度为86.2nm±5nm的低折射率材料层、厚度为38.2nm±5nm的高折射率材料层、厚度为15.0nm±5nm的低折射率材料层、以及厚度为9.3nm±5nm的高折射率材料层。

底部反射镜依次由六层高折射率材料层和五层低折射率材料层交替重叠组成，该高折射率材料层的厚度均为61.7nm±5nm，该低折射率材料层的厚度均为88.7nm±5nm。

高折射率材料层由高折射率材料制成，低折射率材料层由低折射率材料制成，荧光材料层由荧光材料制成，厚度为120nm～180nm之间的任意数值。

本发明的技术方案的进一步特征在于：顶部反射镜从荧光材料层向外依次由厚度为59.0nm的高折射率材料层、厚度为88.3nm的低折射率材料层、厚度为62.4nm的高折射率材料层、厚度为90.9nm的低折射率材料层、厚度为62.1nm的高折射率材料层、厚度为91.2nm的低折射率材料层、厚度为63.3nm的高折射率材料层、厚度为91.4nm的低折射率材料层、厚度为63.1nm的高折射率材料层、厚度为93.3nm的低折射率材料层、厚度为62.6nm的高折射率材料层、厚度为92.2nm的低折射率材料层、厚度为64.4nm的高折射率材料层、厚度为86.2nm的低折射率材料层、厚度为38.2nm的高折射率材料层、厚度为15.0nm的低折射率材料层、以及厚度为9.3nm的高折射率材料层构成，

底部反射镜从电荷耦合元件表面向外依次由高折射率材料层、低折射率材料层、高折射率材料层、低折射率材料层、高折射率材料层、低折射率材料层、高折射率材料层、低折射率材料层、高折射率材料层、低折射率材料层、以及高折射率材料层构成，该高折射率材料层的厚度均为61.7nm，低折射率材料层的厚度均为88.7nm。

本发明的技术方案的进一步特征在于：荧光材料层的厚度为140nm。

本发明的技术方案的进一步特征在于：高折射率材料为二氧化铪或二氧化锆，低折射率材料为氟化镁或二氧化硅。

本发明的技术方案的进一步特征在于：荧光材料为路马进或晕苯中的任意一种或二者的混合物。

并且，本发明还提供了上述光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：