[发明专利]3.50～3.90μm中波红外微型滤光片及其制备方法

说明书

本发明属于表面技术领域，具体涉及一种3.50～3.90μm中波红外微型滤光片及其制备方法。该滤光片包括硅基底和长、短波通膜系；长波通膜系结构为(0.35H0.7L0.35H)^9(0.5HL0.5H)^13，中心波长为2800nm；短波通膜系结构为(0.5LH0.5L)^13，中心波长为4650nm；H和L分别为锗膜层和硫化锌膜层；通过真空中加热硅基底，采用离子束辅助的电子枪蒸发法在基底两侧沉积长、短波通膜系，冷却后制得。所述滤光片在3.50～3.90μm谱段具有高透过率，在0.80～3.30μm和4.10～5.50μm谱段宽截止，并且可以再低温(80K)下使用，并满足在空间微型组合滤光片中的拼接要求。

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种3.50～3.90μm中波红外微型滤光片及其制备方法。

背景技术

目前遥感探测系统的空间微型组合滤光片中，亟需一种满足以下要求的关键滤光片：(1)在3.50～3.90μm谱段具有高透过率；(2)0.80～3.30μm和4.10～5.50μm谱段具有抑制光信号的作用，因此在0.80～3.30μm和4.10～5.50μm谱段宽截止，以减少信号噪声的影响；(3)可在低温(80K)下使用；(4)基底尺寸小，基底所有面之间的夹角为直角，不存在倒角，膜层在拼接时不产生起膜或掉膜等膜层质量问题，以满足在所述空间微型组合滤光片中的拼接要求。

检索到较接近的对比文件(CN103245994B)公开了一种8～8.4μm透过的长波红外滤光片及制备方法，该滤光片包括锗基底、基底一侧长波通膜系和另一侧短波通膜系；长波通膜系结构为：(0.5LH0.5L)^10(0.57L1.14H0.57L)^6，中心波长为5680nm，短波通膜系结构为：(LH)^10，中心波长为10900nm，L和H分别依次为硫化锌和碲化铅膜层；通过在真空中加热基底，在离子源通氩气下用电阻蒸发分别在基底两侧沉积长、短波通膜系，冷却后制得。然而，上述公开的中波红外滤光片截止宽度相对较窄，无法满足在3.50～3.90μm谱段具有高透过率，在0.80～3.30μm和4.10～5.50μm谱段宽截止的中波红外滤光片；同时，现有的中波红外滤光片主要由高低折射率相差较少的两种氧化物形成，存在膜层数较多以及膜层应力大等特点，因此在微型基底上镀制将出现膜层断裂以及起膜等问题，不能满足在遥感探测系统的空间微型组合滤光片中拼接及低温使用要求。

发明内容

本发明目的是为了解决上述问题，本发明提供一种在3.50～3.90μm谱段具有高透过率，在0.80～3.30μm和4.10～5.50μm谱段宽截止，并且可以再低温(80K)下使用的3.50～3.90μm中波红外微型滤光片及其制备方法。

具体技术方案如下：

一种3.50～3.90μm中波红外微型滤光片，由硅基底、所述硅基底的一侧的长波通膜系，所述硅基底的另一侧的短波通膜系组成；

所述硅基底的规格为29.5mm*1.6mm*1.2mm，平行度小于30″，所述长波通膜系由锗(Ge)膜层和硫化锌(ZnS)膜层交替叠加组成，所述长波通膜系的结构为：(0.35H0.7L0.35H)^9(0.5HL0.5H)^13，中心波长为2800nm；H表示锗膜层厚度为1个基本厚度，0.5H表示锗膜层厚度为0.5个基本厚度，0.35H表示锗膜层厚度为0.35个基本厚度，L表示硫化锌膜层厚度为1个基本厚度，0.7L表示硫化锌膜层厚度为0.7个基本厚度，9为基本膜堆(0.35H0.7L0.35H)的周期数，13为基本膜堆(0.5HL0.5H)的周期数；

所述短波通膜系由锗和硫化锌膜层交替叠加组成，所述短波通膜系的结构为：(0.5LH0.5L)^13，中心波长为4650nm；其中，H表示锗膜层厚度为1个基本厚度，L表示硫化锌膜层厚度为1个基本厚度，0.5L表示硫化锌膜层厚度为0.5个基本厚度，13为基本膜堆(0.5LH0.5L)的周期数；