[发明专利]多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片及其实现方法

权利要求书

1.一种多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特征在于：

包括殷钢转接板(1)和面阵探测器(2)，殷钢转接板(1)具有凹槽结构，面阵探测器(2)的位置对应于所述凹槽；

凹槽内由下至上依次设置微透镜阵列组件(4)、多条带微窄带滤光分光组件(3)和面阵探测器(2)；所述多条带微窄带滤光分光组件(3)的下表面粘接所述微透镜阵列(4)；所述多条带微窄带滤光分光组件(3)的上表面粘接所述面阵探测器(2)；

所述殷钢转接板(1)的凹槽内壁和所述多条带微窄带滤光分光组件(3)外侧面处及所述殷钢转接板(1)的凹槽底面和所述多条带微窄带滤光分光组件(3)的下表面处的间隙内填充环氧树脂胶(5)；

所述多条带微窄带滤光分光组件(3)包括粘接母板(302)和粘覆在所述粘接母板(302)上的多条带微窄带滤光片阵列；所述多条带微窄带滤光片阵列包括依次并排拼接的多个不同波段的微窄带滤光片(301)；

所述微透镜阵列组件(4)包括间隔器(402)和并排粘接在所述间隔器(402)上表面的多个微透镜(401)；所述微透镜(401)的数量与所述微窄带滤光片(301)的数量相同；所述间隔器(402)的厚度等于所述微透镜(401)的焦距；

所述多条带微窄带滤光分光组件(3)的下表面与所述殷钢转接板(1)的凹槽底面之间的间隙值等于所述间隔器(402)的厚度；

每个所述微透镜的焦面和对应的所述微窄带滤光片(301)的镀膜面重合，且对准精度为±3μm；

所述殷钢转接板(1)的凹槽底部开设与所述微透镜阵列(4)的外形相适配的窗口(103)；所述窗口(103)的径向尺寸大于所述微透镜阵列(4)的径向尺寸；所述殷钢转接板(1)的侧壁上均设置注胶孔(101)；

所述微窄带滤光片(301)是按照下述方法制作的：

1)选取滤光片：

根据所述面阵探测器(2)的工作波段和需要的条段数选择不同波段的单面镀膜窄带滤光片；

2)获取不同波段的减薄单面镀膜窄带滤光片：

2.1)将其中一个波段的单面镀膜窄带滤光片镀有滤光膜的一面粘接到厚度为3-10mm且面形精度为±5μm的玻璃基片上；

2.2)将粘接在玻璃基片上的所述单面镀膜窄带滤光片固定到光学玻璃研磨机的研磨头上，进行研磨和抛光，直至厚度为100μm，厚度公差为±5μm；

2.3)将步骤2.2)中的单面镀膜窄带滤光片脱盘得到其中一种波段的减薄单面镀膜窄带滤光片；

3)重复步骤2)直至得到其它波段的减薄单面镀膜窄带滤光片；

4)计算需要切割的微窄带滤光片(301)的尺寸：

5)切割得到微窄带滤光片(301)：

5.1)按照所述步骤4)中计算的尺寸，采用激光切割机对所述步骤3)中的所有波段的减薄单面镀膜窄带滤光片进行切割，得到条带减薄滤光片；保证每个条带减薄滤光片切割边缘的光滑度达到面阵探测器半个像元大小的量级；且条带减薄滤光片长方向和面阵探测器像元的行方向保持平行，平行度精度由下式给出：

φ＝arctg(s/L1)

其中，L1为面阵探测器靶面行方向的长度；

5.2)选取各波段符合要求的条带减薄滤光片各一个；

5.3)将所述条带减薄滤光片进行加热，直至粘接剂软化、条带减薄滤光片脱离玻璃基片，得到不同波段的微窄带滤光片(301)。

2.根据权利要求1所述的多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特征在于：所述注胶孔(101)为螺纹孔，且其轴线与所述殷钢转接板(1)的轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特征在于：还包括设置在所述殷钢转接板(1)外沿且沿轴向贯通所述殷钢转接板(1)的两个高度调节孔(102)；两个所述高度调节孔(102)分别位于所述殷钢转接板(1)的对角上。

4.根据权利要求3所述的多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特征在于：所述微窄带滤光片(301)的数量为32个。

5.根据权利要求4所述的多条带微窄带滤光片阵列光谱成像芯片，其特征在于：所述粘接母板(302)的基底材料为K9。