[发明专利]一种深紫外窄带滤光片

权利要求书

1.一种深紫外窄带滤光片，其特征在于主体结构包括基底层、滤光片层、膜层和保护层；基底层的表面沉积有3层F-P腔的滤光片层，最上层滤光片层的表面沉积有2n-1层纯介质多腔滤光片的膜层，膜层的表面镀有保护层；基底层和保护层的材质包括MgF₂、LiF，SiO₂、K9玻璃和JGS1；滤光片层的主体结构包括滤光片层间隔层和反射层，反射层的上表面沉积滤光片层间隔层，滤光片层为双半波F-P干涉滤光片结构；膜层的主体结构包括折射层和膜层间隔层，折射层的上表面沉积膜层间隔层，膜层为高折射率材料/低折射率材料组合的F-P滤光片膜系，高折射率材料与低折射率材料组合能够减小深紫外窄带滤光片的半带宽，膜层的层数越多，深紫外窄带滤光片的半带宽越小，光学性能越低；滤光片层间隔层和膜层间隔层的材质包括MgF₂和SiO₂；反射层的材质包括Al、HfO₂、AlF₃和PbF₂；折射层的材质包括Al₂O₃。

2.根据权利要求1所述的深紫外窄带滤光片，其特征在于所述折射层与膜层间隔层的配合使膜层的透过率大于滤光片层的透过率，还能够达到深紫外窄带滤光片的增透目的，减少界面的反射光，提高光谱的透射率。

3.根据权利要求1所述的深紫外窄带滤光片，其特征在于膜系结构为基底层/反射层/间隔层/反射层/间隔层/反射层/间隔层/折射层/间隔层/……/折射层/间隔层/空气。

4.根据权利要求1所述的深紫外窄带滤光片，其特征在于制备过程包括设计膜系公式、制备基底层、制备滤光片层、制备膜层和控制膜层厚度共五个步骤：

(一)设计膜系公式：根据基底层、滤光片层、膜层和保护层的材料折射率、消光系数和设定的带宽值技术要求，设计出膜系公式，采用Essential Macleod或TFCalc对膜系公式进行模拟仿真、优化和物理厚度值得更改；

(二)制备基底层：按照设定的尺寸裁剪基底层；

(三)制备滤光片层：按照在基底层的上表面沉积1层反射层，再在反射层的上表面镀1层滤光片层间隔层的顺序，总共沉积3层反射层，镀3层滤光片层间隔层，完成滤光片层的制作；

在反射层的表面镀滤光片层间隔层的作用是防止反射层氧化；

(四)制备膜层：选取折射率较低的为膜层间隔层，折射率较高的为折射层，按照在滤光片层的上表面沉积1层折射层，再在折射层的上表面镀1层膜层间隔层的顺序，总共沉积n层折射层，镀n层膜层间隔层，完成膜层的制作，在膜层的表面镀1层保护层，得到深紫外窄带滤光片；

(五)控制膜层厚度：根据实际需要采用电子束蒸发法或离子溅射法，采用晶体监控的方式通过控制膜层的生长时间进而控制深紫外窄带滤光片的厚度，使膜层间隔层成为反射层的增透膜，以提高深紫外窄带滤光片的透射率。

5.根据权利要求1所述的深紫外窄带滤光片，其特征在于制备的深紫外窄带滤光片通过增加滤光片层的厚度降低深紫外窄带滤光片的半带宽；镀保护层、滤光片层间隔层和膜层间隔层以及沉积反射层和折射层的方法包括电子束蒸发法和磁控溅射法。

6.根据权利要求1所述的深紫外窄带滤光片，其特征在于制备的深紫外窄带滤光片具有高峰值透过率和宽长波截止度的光谱特性，特别适合应用于要求截止区较宽的场合；选用金属材料作为F-P带通滤光膜系的标准反射板，对可见及近红外的光谱进行有效的抑制，同时能够与膜层配合形成紫外透射带，避免常规的介质膜层为了得到理想的紫外三角形通带效果，而叠加标准反射板，带来膜层厚度较厚，制备难度较大，形成透射区域光谱误差的问题。